本文關鍵詞：M2M無線通信模塊中模擬MCU系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：M2M無線通信模塊為M2M(Machine to Machine)終端的核心部件。目前M2M無線通信模塊通用的使用方法是MCU加M2M無線通信模塊的方式。MCU通過串口和模塊進行通信,程序運行在MCU中,通過AT指令控制模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù),并通過GPIO、I2C、SPI、UART、ADC、鍵盤等接口外接功能器件,采集數(shù)據(jù)或者實現(xiàn)某些功能。無線通信模塊內部由微處理器,DSP及模擬基帶組成,程序運行在微處理器中,也具有GPIO,UART等硬件資源。本文在深入分析MCU、M2M無線通信模塊功能及嵌入式程序編譯、運行的基本方法的基礎上,在無線通信模塊中設計了模擬MCU功能,通過軟件接口的方式為應用提供MCU硬件功能,把原本在MCU中運行的程序重新編譯后放在通信模塊中運行。主要工作如下:(1)根據(jù)無線通信終端系統(tǒng)的實際應用方式,結合SIM800的功能及資源,提出了在SIM800 M2M無線通信模塊內部模擬MCU系統(tǒng)的方法,把原本運行在MCU的程序放在模塊內部作為應用程序運行。(2)在系統(tǒng)中實現(xiàn)虛擬硬件層,以API接口的形式為應用程序提供ROM、RAM、定時器、串口、GPIO等硬件資源,通過軟件接口模擬MCU的功能,在虛擬硬件層中對實際硬件進行訪問。(3)設計使用函數(shù)指針的方式從CORE進入APP空間,及APP使用函數(shù)指針的方式進行系統(tǒng)調用,并在應用程序中實現(xiàn)獨立C庫,只通過有限的接口及消息進行通信,使CORE和APP徹底分離。CORE和APP的代碼變動不會相互影響,即使CORE內容有較大改動,原有的APP可執(zhí)行文件也不需要重新編譯,即實現(xiàn)了APP編譯一次,永久有效。(4)基于本系統(tǒng)實現(xiàn)的模擬MCU的方案,設計出應用程序實例,驗證了本系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)在M2M終端產(chǎn)品中使用,只需要無線模塊即可實現(xiàn)原有的MCU加無線模塊的功能。節(jié)省了MCU的費用,極大的提高了產(chǎn)品性價比,提高了產(chǎn)品競爭力。省去了MCU及其外部相關電路,簡化了產(chǎn)品電路設計,并降低了產(chǎn)品的功耗,節(jié)能環(huán)保。同時從軟件開發(fā)角度來說,使用C語言開發(fā),開發(fā)方式和原來使用MCU開發(fā)方式相似,但不需要用直接操作MCU底層寄存器,所有軟硬件功能都是API提供,簡化了代碼設計,降低了開發(fā)難度,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。利用無線通信模塊內部的RTOS(Real Time Operating System實時操作系統(tǒng))提供多任務功能,可以實現(xiàn)復雜的應用,增加了產(chǎn)品功能。所以該方案具有較高的使用價值和經(jīng)濟價值。
【關鍵詞】：M2M無線通信模塊 模擬MCU 嵌入式系統(tǒng)
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究的意義15
• 1.4 研究目的和主要內容15-16
• 1.5 論文組織結構16-17
• 第二章 M2M無線通信模塊及相關知識介紹17-24
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)簡述17-19
• 2.1.1 嵌入式處理器18-19
• 2.1.2 嵌入式操作系統(tǒng)19
• 2.2 M2M無線通信模塊19-21
• 2.2.1 SIM800 M2M無線通信模塊介紹19-20
• 2.2.2 M2M無線通信模塊的使用20-21
• 2.3 MTK平臺概述21-23
• 2.3.1 硬件介紹21
• 2.3.2 軟件介紹21-22
• 2.3.3 編譯22-23
• 2.3.4 開發(fā)工具23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 系統(tǒng)的總體設計24-43
• 3.1 設計原理24-27
• 3.2 系統(tǒng)總體需求27-28
• 3.3 系統(tǒng)硬件介紹28-29
• 3.4 軟件架構設計29-42
• 3.4.1 軟件架構29-30
• 3.4.2 APP入口方式30-34
• 3.4.3 CORE提供接口方式34-35
• 3.4.4 單獨C庫35-38
• 3.4.5 系統(tǒng)啟動流程38-39
• 3.4.6 APP的編譯39-41
• 3.4.7 APP空間規(guī)劃41-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第四章 系統(tǒng)詳細設計與實現(xiàn)43-59
• 4.1 APP啟動流程43-44
• 4.2 多任務44-45
• 4.3 消息處理45-47
• 4.4 定時器47-49
• 4.5 內存49-50
• 4.5.1 內存空間49
• 4.5.2 系統(tǒng)內存管理49-50
• 4.5.3 C庫的內存接50
• 4.6 串口功能50-55
• 4.6.1 串口50-52
• 4.6.2 AT指令及虛擬串口52-55
• 4.7 APP遠程升級55-58
• 4.8 本章小結58-59
• 第五章 系統(tǒng)測試59-77
• 5.1 系統(tǒng)測試環(huán)境59-60
• 5.2 系統(tǒng)測試方案60
• 5.3 應用程序開發(fā)環(huán)境60-63
• 5.4 串口功能測試63-68
• 5.4.1 串口硬件連接63-64
• 5.4.2 應用軟件設計64
• 5.4.3 測試方法64-65
• 5.4.4 測試結果65-68
• 5.5 整體功能測試68-76
• 5.5.1 應用軟件設計68-73
• 5.5.2 測試方法73
• 5.5.3 測試結果73-76
• 5.6 本章小結76-77
• 第六章 總結與展望77-79
• 6.1 總結77
• 6.2 展望及應用前景77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-82
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 靳文兵;左琦;;復雜指令集流水線系統(tǒng)設計[J];微電子學與計算機;2012年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱連柱;基于ARM嵌入式系統(tǒng)的M2M終端平臺研究[D];大連理工大學;2006年

  本文關鍵詞：M2M無線通信模塊中模擬MCU系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：365685