嵌入式系统中短消息实时处理的实现

引言 gsm数字蜂窝移动通信技术已得到成熟而广泛的应用，目前以建成的覆盖全国的gsm数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的重要方式。它能提供话音、短消息、数据等多种业务。短消息服务是gsm网络的一项重要业务，在远距离监控、数据采集、gps定位、无线报警、缴费通知、车辆调度等领域有着广泛的应用。 gsm模块通常都提供uart串行接口，因此很容易和单片机在物理层上互联。使用符合gsm07.05和gsm07.07标准的at指令集，可以使gsm模块方便地完成短消息接收/发送等各种操作。其通信框图如图1所示。 移动设备me主要负责与gsm网络进行无线通信，终端适配器ta负责me与外部终端设备te的信息交换，at指令就是在ta与te之间传送的。te可以是pc，或者是单片机系统，通过at指令与me进行信息交互。现在市场上的gsm模块，如tc35、falcom等，都把me和ta集成在一起，这样整个通信就变成了te与gsm模块之间的通信了。 一般地，gsm模块在处理短消息时，采用一问一答的信息交互方式，这比较符合at指令集的精神。但在实际应用中，发现这种方法存在一定的缺点：模块接收到短消息并存储起来，用户再用查询方式，发送指令“at＋cmgl”或“at＋cmgr”，使短消息传送到te，这中间会有一定的延时。另外，由于sim卡容量有限，要保证短消息及时准备地接收，还要经常删除sim卡中的短消息，这样多次的读写操作，势必会影响sim卡的寿命。因此，有必要进行一些软件设置，使短消息不通过sim卡，而直接发送至终端设备。本文给出一种在嵌入式系统中实时处理短消息的实现方法，当移动设备gsm模块接收到短消息时，直接将消息转发到终端设备，提高系统的响应速度和处理效率。 1 硬件接口实现 一般，gsm无线通信控制终端采用标准的gsm模块进行二次开发，目前市场上很多，如tc35、falcom、wismo3等。它们都具备gsm无线通信的全部功能，支持gsm07.05，gsm07.07所定义的at指令集。 在本设计中，采用的gsm通信模块为falcomc2d，单片机使用的是atmel公司的高速8位处理器atmega128。atmega128内部集成有4kb的ram，4kb的eeprom，128kb的flash，以及2个uart串行接口等。其高速和大容量ram的特性，为处理短消息这样的大数据包提供了便利；同时，节省了外围器件，使得硬件结构简化，提高系统可靠性。中文液晶屏用来显示接收到的中英文短信。系统的硬件接口框图如图2所示。 2 系统参数设置 短消息的发送和接收控制模式有三种：block模式、pdu模式和text模式。使用block模式需要手机生产厂家提供驱动支持。目前，pdu模式已取代block模式，而text模式不支持中文。因此，为了系统的通用性，兼容中英文短消息的发送接收，本系统使用pdu模式来处理短消息。 在进行系统设置前，先简要说明一下短消息类（class）的概念：根据指定存储的位置，短消息分为class0－3四个类，也可以不指定类别（no class），由移动设备按默认设置进行处理，存储到内存或者sim卡中。在tpdu的tp－dcs字节中，当bit7－bit4为00x1、1111时，bit1－bit0指示消息所属类。 00——class 0，可直接显示。 01——class 1，默认储存在me内存中。 02——class 2，储存在sim卡中。 03——class 3，可直接传输到终端设备te。 默认的短消息存在sim卡中，无类别的短消息通常也存在sim卡中。 gsm modem一般都支持一条“at＋cnmi”指令，用于设定当有某类短消息到达时，如何处理它——只储存在制定的内存（易失的/非易失的）中；先储存后通知te；直接转发到te，等等。 “at＋cnmi”指令语法为： at＋cnmi＝＜mode＞，＜mt＞，＜bm＞，＜ds＞，＜bfr＞ （1）＜mode＞控制通知te的方式。 0——先将通知缓存起来，再按照＜mt＞的值进行发送。 1——在数据线空闲的情况下，通知te，否则，不通知te。 2——数据线空闲时，直接通知te；否则先将通知缓存起来，待数据线空闲时再行发送。 3——直接通知te。在数据线被占用的情况下，通知te的消息将混合在数据中一起传输。 （2）＜mt＞设置短消息存储和通知te的内容。 0——接受的短消息存储到默认的内存位置（包括class 3），不通知te。 1——接收的短消息储存到默认的内存位置，并且向te发出通知（包括class 3）。通知的形式为： ＋cmti：”sm”，＜index＞ 2——对于class 2短