摘要：介绍一种在微控制器上实现ppp协议，并使其控制gprs模块通过gprs连入internet的方法；介绍gprs技术和gprs模块的使用方法；重点介绍微控制器软件的层次结构和ppp协议的实现方法。

关键词：微控制器 点对点协议 gprs 互联网

引 言

　　微控制器以其体积小、功耗低、使用方便等特点，广泛应用于各种工业、民用的嵌入式系统中；而随着互联网（internet）的兴起与普及，使微控制器通过互联网传送数据就变得非常有意义。目前使微控制器上网的解决方案一般有两种：一种是采用微控制器驱动网卡，通过以太网连接internet；另一种是使微控制器直接驱动调制解调器（modem）通过电话线向isp拨号上网。这两种方案的缺点在于都要使用有线的网络，无法应用于在边远地区或可移动系统中。

针对这一问题，本文提出一种基于gprs的微控制器上网的解决方案，即在微控制器中实现ppp协议，并通过驱动gprs模块经过gprs无线网连接到internet实现上网。这种方案的优点在于：① 覆盖面广，适用于广大偏远地区；② 无线上网，适用于可移动目标；③使用廉价的微控制器实现简单、成本低；④ 安装简便，维护方便。

1 gprs技术及其特点

　　gprs（general packet radio service）是通用分组无线业务的简称，是在gsm基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式。与原有的gsm比较，gprs在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势：通过多个gsm时隙的复用，支持的数据传输速率更高，理论峰值达115kb/s；不同的网络用户共享同一组gprs信道，但只有当某一个用户需要发送或接收数据时才会占用信道资源。这样，通过多用户的业务复用，更有效地利用无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的小流量数据传输，很好地适应数据业务的突发性特点；gprs计费方式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费；与无线应用协议（wap）技术不同，gprs能够随时为用户提供透明的ip通道，可直接访问internet中的所有站点和资源；采用信道复用技术，每一个gprs用户都能够实现永远在线；另外，gprs还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等，而且相对于短消息等其它无线数据通信业务，gprs的价格优势比较明显。目前，我国移动推出的gprs上网业务最高每千字节也只有3分钱，而且用户可以根据自己的需要，以月租、包月等多种形式进一步降低gprs通信的费用。

　　因此使用gprs实现远程数据的传送是非常经济实用的，特别是对于不易架设有线网络的边远地区和可移动装置。

2 硬件连接和gprs模块设置

　　通过gprs网进行数据传输一般需要使用gprs模块。目前，gprs模块一般是指带有gprs功能的gsm模块，可以利用gprs网进行数据通信。其中比较流行的有法国wave公司的wismo系列和西门子公司的s系列等等。wavecom的wismo模块接口简单、使用方便且功能非常强大，它与微控制器、sim卡、电源之间的连接如图1所示。

　　其中gprs模块与微控制器间是通过串行口进行通信的，通信速率最快可以达到115 200b/s。模块与控制器间的通信协议是at命令集，其中大部分命令是符合协议“at command set for gsm mobile equipment (me) (gsm 07.07 version 6.4.0 release 1997)”的，但也有一些是wavecom自己定义的at命令。除了串口发送（tx）、串口接收（rx）之外，微控制器与gprs模块之间还有一些硬件握手信号，如dtr、cts、dcd等。为了简化微控制器的控制，硬件设计时没有使用全部的硬件握手信号，而只使用数据载波检测（data carrier detect, dcd）和终端准备（data terminal ready, dtr）信号。dcd信号可以检测gprs模块是处于数据传送状态还是处于at命令传送状态。dtr信号用来通知gprs模块传送工作已经结束。

　　硬件连接完成后，在进行gprs上网操作之前，首先要对gprs模块进行一定的设置。主要的设置工作有：① 设置通信波特率，可以使用at+ipr=38400命令，把波特率设为38 400b/s或其它合适的波特率，默认的通信速度为9600b/s。② 设置接入网关，通过at+ cgd cont=1, “ip”, “cmnet”命令设置gprs接入网关为移动梦网。③设置移动终端的类别，通过at+cgclass=“b”设置移动终端的类别为b类，即同时监控多种业务；但只能运行一种业务，即在同一时间只能使用gprs上网，或者使用gsm的语音通信。④ 测试gprs服务是否开通，使用at+cgact=1,1命令激活gprs功能。如果返回ok，则gprs连接成功；如果返回error，则意味着gprs失败。这时应检查一下sim卡的gprs业务是否已经开通，gprs模块天线是否安装正确等问题。

图2 软件层次结构

　　中国移动在gprs与internet网中