Реферати українською » Информатика, программирование » Апаратно-програмні комплекс GSM-МТМ


Реферат Апаратно-програмні комплекс GSM-МТМ

Страница 1 из 3 | Следующая страница

>МІНІСТЕРСТВООСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

>ЧЕРНІВЕЦЬКИЙНАЦІОНАЛЬНИЙУНІВЕРСИТЕТ

>ІМЕНІЮРІЯФЕДЬКОВИЧА

>ФІЗИЧНИЙФАКУЛЬТЕТ

>КАФЕДРА КСМ

7.0915.01Комп’ютернісистеми тамережі

>Апаратно–програмний комплекс GSM-МТМ

(>дипломний проект)

2009


>Анотація

Удипломномупроектіобґрунтованопобудовуапаратно–програмного комплексу,вибірапаратних тапрограмнихзасобів тавведення комплексу вдію.Описаніосновнісервісніфункціїмобільнихтелефонів стандарту GSM.

>Такожстворенапрограма, щодозволяє вести статистикувхідних тавихіднихдзвінків, статистикувикористання комплексу його абонентами.

Комплексстворено набазікомп’ютера IBM486DX4 (>100МГц).Програмначастина комплексупарцює подопераційноюсистемоюDOS6.22 й написана намовіBorlandC++3.1. Програмуобробкиінформації написана наVisualBasic 5.0 ізвикористанням MicrosoftAccess 2000 й працює подOS Windows 98. Зараз комплексперебуває настадіїтестування йрозміщений нафірмі “New Com”.

>Метоюданого дипломного проектуєзаощадженнякоштіворганізації де якщозастосованийцейдипломний проект.

>Данийдипломний проектміститьсторінокдрукованого тексту, 6 –малюнків, 4 –додатки.

Thesummary

>In thedegreeproject theconstruction of ahardware-softwarecomplex,Realisedchoicehardware, software andproved thecomplex inaction. Thedescribedbasic servicefunctions of mobiletelephones of thestandard GSM.

>Alsocreatedprogram,whichpermits toconductstatistics ofentrance andinitialbells,statistics ofuse of acomplexby hissubscribers.

Thecomplexiscreated on thebasis of thecomputer IBM486DX4 (>100Мгц). Theprogrampart of acomplexworksunderoperationalsystemDOS6.22 andwritten onlanguageBorland З ++ 3.1. Theprogramwitchprocessing the informationwritten onVisualBasic 5.0withuse MicrosoftAccess 2000 andworksunderOS Windows 98.Nowcomplexisat astage oftesting andplaced on the " New Com "office.

Thepurpose of thegivendegreeprojectis thesaving the money oforganizationwherethisdegreeprojectwillbeapplied.

Thegivendegreeprojectcontains 103 -pages of theprintedtext, 6 -figures, 4 -additions.


>Зміст

>Вступ

1.Аналітичнийогляд

1.1 Аналоги, їхньогонедоліки тапередумови розробки

1.2 Областьпризначення тазастосування

1.3Вибірпрограмної таапаратноїплатформи

1.4Технічні характеристики

2.Теоретичнівідомості

2.1Принципистільникового зв'язку

2.2 Система командкеруваннямобільним телефоном

2.3Специфікапрограмуванняапаратнихпереривань наприкладіпереривання від СОМ порту

2.4Аналізелементноїбази,інтерфейси комплексу

2.5 Алгоритм роботи комплексу

3.Практичначастина

3.1Підключеннякомпонентів танастроюванняапаратноїчастини

3.2Розробка драйверапослідовногоінтерфейсу

3.3Розробкапрограмиbridge для комплексуМТМ?GSM          

3.4 Програмуобробкиінформації продзвінки

3.5Тестування комплексу

6.Охорона роботи

6.1Загальніположення

6.2Експлуатація комплексу у автономномурежимі

6.3Електромагнітневипромінювання та поля відЕОМ

6.4 Шум,пов'язаний ізВДТ

6.5Параметриосвітленняробочогомісця таробочогоприміщення

6.6 Температура йвологість уприміщенні

6.7Організаціяробочогомісця

5.Економічнийрозрахунок

5.1Розрахунокекономічноївигоди привикористанні комплексу

5.2Розрахуноксобівартостіпрограмного комплексу

>Висновки

>Література

>Додатки


>Вступ

Одним ізважливихатребутівділовоїлюдиниє йогокомунікабельність.Здатністьшвидкореагувати назміниподійоточуючого світу.Ціумови послужили приводом длястворенняцілихкласіврадіомережрізнихтипів. У нашомурегіоні вумовахконкуренціївизначилисянаступнімережі:

ізаналоговихмереж: NMT450i, Алтай,мережатранкінговогозв’язку,мережіпейджинковімережі.

зцифровихмережнайефективнішим таширокодоступнимвиявився стандарт GSM.Зараз уЧернівцяхдіютьмережістандартівGSM900,GSM1800.

>Перевага стандарту GSMполягає уведенніконфіденційнихпереговорів, танайменьшевипроміненняабонентськихтерміналів, щобезперечномаєсуттєвезначення дляздоров’ялюдини.Проте протягом годинирозвитку GSMрозвинулися йіншімережізв’язку.Основна із них –міськателефоннамережа (МТМ).Вона незабезпечуємобільністьабонентів,протерозмова черезмережу МТМкоштуєзначнодершевше ніжаналогічнарозмоваміж абонентами GSM.

>Різнігрупи населеннякористуютьсярізними мережами, але йдеколинеобхідноскористатисяпослугами двохмережодночасно,тобтоздійснитизв’язокміж абонентамирізнихмереж.Такупослугумережі МТМ та GSMнадають заневиправдановисокоюціною. Тому теперіснує великакількістьперсональнихз’єднувачів (>мостів)цихмереж.Вонипризванізменшитивартістьрозмовиміж абонентамирізнихмереж, дозагальноївартостірозмовиабонентів укожній ізмережокремо.Кілька таких “>мостів” ужесертифіковані на Україні та вРосії.Найвідоміший із них –це ЄС СОМBridge. Алі дляколективноговикористання,наприклад ворганізаціяхтакі “мости” непристосовані,оскільки у яких нереалізованіфункціїколективноговикористання “>мостів”. Асаме:персональнатарифікація для шкірного абонента,ведення журналувхідних тавихіднихдзвінків,незручне чинеможливепідключення новихабонентів,обробка журналудзвінків, нереалізованафункціяздійсненнядзвінка із МТМ вмережу GSM, не так на всіх “мости”реалізований захист віднесанкціонованогопідключення.Іншийсуттєвийнедоліквищевказаних “>мостів” –їхнявартівсть. Упроаналізованій мноюлітературі “>мостів”, що бреалізовуваливищевказаніфункціональніможливості,знайдено не було б.

Отжерозробленийапаратнопрограмний комплекс (>надалі комплекс),дозволяєвикористовувуючи одинабонентськийтерміналмережі GSM таодинутелефоннулініюмережі МТМ,зідйснюватидзівнки ізоднієїмережі віншу вобохнапрямках, вести журналдзвінків,надаватизвіти понакопиченійінформації увиглядітаблиць тадіаграм,дозволяє вестиперсональнутарифікацю длявхідних тавихіднихдзвінків атакожздіснює захист віднесанкціонованогопідключення.Основнепризначення такогокомплексу–спільневикористання комплексу в невеликихорганізаціях (>кількістькористувачів 100), дечастина персоналу (директор,водії,агенти, таін.)виконують свою роботу позаофісом, аіншачастинапресоналу(секретарі,бугалтера,інший персоналорганізації)перебуває насвоємупостійномуробочомумісці дляпідтримкизв’язку ізофісом, таіншими абонентамимережі МТМ.


1.Аналітичнийогляд

 

1.1 Аналоги, їхньогонедоліки тапередумови розробки

>Великоїпопулярностінабулистільниковісистемизв’язку.Основною із нихємережа GSM.Вонашвидкорозростається й популярна убагатьохкраїнах світу.Цяпопулярністьзумовленазручністюмобільнихтелефонів, (>малірозміриабонентськихтерміналів, мала ваги,високаякістьпереговорів) табажанням удовільний момент години матірможливістьспілкуватися ізколегами тазнайомими. Аліцінарозмови,міжрізними абонентамимережі чинавітьрізними мережами неєоднаковою. Тому наринкуз’явилося багатододатковихпристроїв, котрірізними способаминамагаютьсязменшитивартістьрозмови.Аналізринку такихпристроїв показавши, що смердотііснують увеликійкількості, але йбільшість із нихволодієосновнимнедоліком:зв’язокздійснюється в одному напрямі (>GSM®MTM),тобтозателефонувати ізмобільного телефону наміський телефон можна, анавпаки ані. Авартістьпристроїв, щоздійснюютьдвостороннійзв'язокнадто велика йвиправдовуєвитрачні нанеїкоштилише черезтривалийперіодексплуатації.Інший, неменшважливийнедолік,полягає у бо для таких “>мостів” нереалізовані уповномуобсязіфункціїколективноговикористанняресурсів (>ведення статистикидзвінків,виділення абонентуресурсів,інші.)

Одним ізпредставниківєЕССОМbridge [1] –односторонній міст.Вінмістить порівнянообмеженийнабірфункцій. До числа такихфункційвходятькомутаціямобільного телефону GSM наміськутелефоннумережу,пам’ять на 10номерів таможливістьвикористання мостукількома людьми. як видно ізописудодатковіфункціїколективноговикористання нереалізовані.Наприкладфункції, котрі бвраховувалинапрямокрозмови,веденняоблікудзвінків,тарифікація для шкірного абоненту комплексу,зняттяінформації дляаналізувхідних тавихіднихдзвінків,добавлення тазнищенняабонентів комплексу, захист комплексу віднесанкціонованогопідключення таіншіможливості, котрінеобхідновикористовувати приексплуатації такихпристроїв ворганізаціях.

Томудоцільнішерозробитивласнийапаратно–програмний комплексМТМGSM,який було б бзручноексплуатувати в невеликихорганізаціях таякийзадовільняв бікористувачів комплексу засвоєюфункціональністю.

1.2 Областьпризначення тазастосування

>Апаратно–програмний комплекспризначений дляздійсненнятелефоннихпереговорів,міжмобільними телефонамисистеми GSM (Global System Position) та телефонамимережі МТМ (>міськателефоннамережа), атакожздійснюєобробкувхідних тавихіднихдзвінків.

Данарозробкаєактуальною дляорганізацій, котріведуть переговори ізмобільного телефону наміськутелефоннумережу.Використовуючи містМТМGSM длядзвінків помісту, можназаощадитикоштиорганізації.

Данарозробкаєоригінальною до тогоплані, щовикористовуючипрості,легкодоступнікомпоненти тамовипрограмуваннявисокогорізвнявдалосястворитипотужну систему, щопоєднуєдвімережі зв'язку. Комплексреалізуєінтерфейс для йогоколективноговикористання ворганізаціях.

Допереваг розробки можнавіднести:

Великукількість, упорівнянні із аналогами,абонентів комплексу (50абонентів);

>Зручнийінтерфейс;

>Можливістьздійсненнядзвінків у двохнапрямках;

>Можливістьобробкидзвінків;

>Ведення журналувхідних тавихіднихдзвінків;

>Захист віднесанкціонованогопідключення;

>Персональнатарифікація для шкірного абонента комплексу.

Донедоліків можнавіднести:

>Порівняновеликілінійнірозміри, та ваги комплексу;

>Живлення комплексу відмережіелектроживлення.

Комплекс можназастосовувати, як дляособистих потреб, то й для невеликихорганізацій,якимпотрібно підгримуватизв'язок із абонентами МТМ, та вестиоблікдзвінків.Застосування комплексу великіорганізаціяхєнедоцільним,оскількикількістьабонентів такиморганізаціяхнадто велика (>50), анеможливістьпаралельноїобробкикількохабонентівзменшує йогоефективність. як альтернативу цьомунедоліку, можнавикористатикілька такихкомплексів воднійорганізації.

1.3Вибірпрограмної таапаратноїплатформи

Зрозрахункуекономічності буввибрана ОСДОС6.22 та мовапрограмуванняAssembler ізкомпіляторомТasm 4.0 та моваBorlandC++3.1

НамовіАсемблерзручнописатипрограми, котрінапрямузвертаються дообладнання. Мова З++підтримуєвзаємодію із модуляминаписаними наАсемблері, тому вонапідходить дляданоїзадачі, азручнийінтерфейс таручнеуправліннявільними ресурсамиробитьїїзручною длянаписання такихтипівпрограм.Вибірпрограмноїчастиниздійснювався таким чином,щоб максимальноефективно ташвидкореалізувати алгоритм роботи комплексу.

Дляаналізуінформації продзвінкивикористовуєтьсяпрограма написана наVBA упоєднанні із MicrosoftAccess 2000, та MicrosoftOutLook 2000.

>Апаратна платформаскладаєтсья ізкомп’ютера IBM 486DX4,мікроконтроллераприймачаDTMFM8870фірми Motorola,узгоджувачінтерфейсівмікросхемаMAX232, Якаузгоджує СОМінтерфейсмобільного телефону, СОМінтерфейскомп’ютера, такомутаційної плати. Уякостіпідсилювачів сигналувикористовуютьсятранзисторисеріїКТ3102.

>Усеапаратне забезпеченнявиготовленестороннімивиробниками назамовлення.


1.4Технічні характеристики

>Основнітехнічні характеристикинаведені втаблиці:

>Назва параметру >Значення
>Вхіднийопір длятелефонноїлінії врежимірозмови 600 ±>120Ом
>Вхіднийопір длятелефонноїлінії врежиміочікування не менше10кОм

>Трансгібриднезатухання незгірш від

(>відносно 600Омноїтелефонноїлінії)

12Дб

>Коефіцієнтгармонік

(прирівні сигналу –>10Дб,

>частоті сигналу1000Гц,

>тоцішлейфу25мА)

5%
>Максимальнийрівеньвихідного сигналу влінії >2дБ
>Напругаживлення >12В,постійна
>Струмживлення <0.5A
>Вага 3Кг
>Розмір (>висота, ширина,довжина) 40,30,50 (див)

2.Теоретичнівідомості

 

2.1Принципистільникового зв'язку

Історіястворення

У 1982роціЄвропейськаКонфернціяАдміністраційПошти таЕлектрозв’язку (>СЕРТ)створилагрупу для розробкиєдиного стандарту цифрового стільниковогозв’язку вдіапазоні900МГц. Урезультаті роботицієїгрупиз’явивсястандрат GSM (Global Systemfor MobileСоммunісаtіоns - глобальна системарухливого зв'язку).

Доособливостей цого стандарту можнавіднестименші, упорівнянні ізаналоговими стандартами,розміри й вагителефоннихапаратів;більший годину роботителефонів безпідзарядкиакумулятора, таінші. У основномуціперевагидосягаються зарахунокобладнаннябазовоїстанції, щопостійноаналізуєрівень сигналу,прийнятого від телефону абонента. У томувипадку, колирівеньвищенеобхідного,автоматичнознижуєтьсявипромінюванапотужність;

>МережаGSM900.Основні характеристики:

>Відносновисокаємністьмережі;

>Низькийрівеньпромисловихперешкод уданому частотногодіапазоні;

>Максимальний захист відпідслуховування й нелегальноговикористання номери (>вище захист лише в GSM-1800), щодосягається зарахуноквикористанняалгоритмівшифрування ізвідкритимключем;

>Зв'язок навідстані до 35 км віднайближчоїбазовоїстанції;

>Найнижчасередстільниковихстандартівпотужністьвипромінюванняабонентськихтерміналів.

Устандарті GSM-900 для максимальногозахисту віднесанкціонованогопідключеннязастосовуєтьсяспеціальний модульдійсності абонента - SIM-карта.Цякартка, звбудованоюмікросхемою, вякійзберігаєтьсяспеціальнаінформація про конкретного абонента, вонвидається абоненту припідключенні телефону йможе бутивикористана ізбудь-якоюмоделлюмобільного телефону стандарту GSM.Щобвикрадач незміг неюнійзаписанийспеціальнийідентифікаційний номер (>РІN-код),якийпотрібнонабирати прикожномувключенні телефону.Якщо три разипідряд неправильнонабратиРІN-код, SIM-картатимчасовозаблокується.ВикористанняSIM-картитакожзручне тім, що призміні абонентом телефону непотрібнозмінюватисвіймобільний номер, абонент простопереставляє карту, й усізбережені нанійдані (>включаючизаписну книжку)стаютьдоступними у новомумобільномутелфоні.

Насьогодні уЧернівцяхє дваоператоримережіGSM900:цеУМЗ (>УкраїнськийМобільнийЗв'язок) та Київстар Дж.Ес. Єм.

>Унікальноюможливістю GSM, котра непідтримуєтьсяаналоговими системамизв’язку,єдвонаправлена передача короткихповідомлень SMS (>ShortMessage Service), (до 160 байт),переданих урежимі ізпроміжнимзбереженнямданих.Адресату, щоє абонентом GSM чикористувачем Internet, можнапослатиповідомлення, после чоговідправникунадсилаєтьсяпідтвердження проодержання цогоповідомлення.Короткіповідомлення можнавикористовувати врежиміширокомовлення,наприклад у тому,щобсповіститиабонентів прозміну умівдорожнього руху врегіоні,погодніумови,курсиіноземних валют, тощо.

>Поточніспецифікації,визначеніETSI (EuropeanTelecomunicationStandartsInsitute) [1], увиглядідодатковихможливостейописуютьпослуги поперенесеннюінформації йнаданнюпослуг зв'язку (>наприклад,перенаправленнявиклику увипадкунедосяжності чизайнятогомобільного телефону абонента GSM,автовідповідач, таін.).

>Незабаромочікуєтьсяпоява новихможливостей, таких якідентифікаціявиклику,розміщеннявиклику вчерзі, переговориодразукількохабонентів таін.Такий стандартрозробляється наоснові GSM й станітретімстрибком урозвиткустільниковогозв’язку.Йогоназва UMTS (Universal MobileTyelecommunication System)

>Відповідно довизначеньETSI,мережа GSMможенадаватинаступнітипипослуг:

>Послуги поперенесенніінформації (>bearer services);

>Високаякістьпередачімовноїінформації;

>Низькавартістьобладнання йпослуг, щонадаватимуться;

>Можливістьпідтримки портативногообладнаннякористувача;

>Підтримкаміжнародногороумінгу;

>Забезпеченняконфіденційностіпереговорів;

>Сумісність із ISDN.

Стандарт GSM-1800 (DCS-1800) та йогоособливості.

GSM-1800 (DCS-1800) - Global Systemfor MobileСоммunісаtіоns - глобальна системарухливого зв'язку. Цецифровий стандарт здіапазоном частот 1710-1880 МГцємодифікацією стандарту GSM-900. Доособливостей цого стандарту можнавіднестинаступні характеристики:

>Максимальнавипромінювальнапотужністьмобільнихтелефонів стандарту GSM-1800 –1Вт (дляпорівняння в GSM-900 –2Вт).Тобтонайнижчавипромінювальнапотужність із всіхвідомихстільникових системзв’язку;

>Високий захист відпідслуховування й нелегальноговикористання номери;

>Високаємністьмережі, щоважливо для великих міст;

>Максимальневіддалення абонента відбазовоїстанції - 5-6кілометрів.

Системакодування сигналуPCM йвикористання SIM-картаналогічна стандарту GSM-900. Насьогодні уЧернівцяхмережа GSM-1800реалізована оператором “>УкраїнськийМобільнийЗв'язок”

>Збілшенняпопускноїздатності таперспективирозвитку

Ос-кількирадіоспектрмаєобмеженіресурси,необхідно оптимальнорозподілити ширинусмугиміжусімаможливимикористувачами. Метод,застосований ізцієюметою в GSM, -цекомбінаціяметодівмножинного доступуTDMA йFDMA (Time andFrequencyDivision MultipleAccess).Спочаткусмуга частот у 25 МГцподіляється насмуги в 200Кгц.Кожнійстанціївідповідає своясмуга (чикількасмуг).Абонентикожноїокремоїсмугирозділені вчасі.Кожному абонентувідповідає один кадр.Вісімкадрівпоєднуються у фрейм. 26фреймів, у своючергу,утворятьмультифрейм, котріповторюютьсяциклічно.Довжинамультифрейма - 120мілісекунд. На один кадр припадати 1/208мультифрейма,тобтоблизько 0.6мілісекунди. Каналівизначаються числом йпозицієювідповіднихїмциклічнихкадрів, й всяпалітраповторюєтьсяприблизнокожні 3години.Вониподіляються назапропонованіканали (>dedicatedchannels), чиканалитрафіку йзагальніканали (commonchannels), чиканаликерування, котрівикористовуютьсярухливимистанціями впасивномурежимі.

GSM - системацифрова, томувимагаєоцифровуванняаналоговихсигналів. Метод, щовикористовуєтьсяіснуючимителефонними системами ймережею ISDN длямультеплексуванняаналоговихліній нависокошвидкісних каналах йоптичнихлініях,називаєтьсяімпульсно-кодовоюмодуляцієюPCM (>PulseCodedModulation).Швидкістьвихідного потоку вPCM 64Кбіт/сзанадтовисока дляпередачі порадіоканаламсистеми GSM.Дослідницька група GSMвивчилакількаалгоритмівкодування,поки незупиниласвійвибір насхемікодуванняRPE-LTP (>RegularPulseExcitation-LongTermPrediction). Схемаздійснює перекладмовного потоку, щонадходитьзішвидкістю 64Кбіт/c, употікзішвидкістю 13Кбіт/с, й тому,зізбереженнямякостіпереданого сигналу.

Номер абонента GSMприкріплений догеографічногоположеннябазовоїстанції йзовсім не проти того вякійточцізнаходиться абонентмережі.

Стандарт GSMсумісний упершучергу із ISDN (>IntegratedServices Digital Network) та IN (>Intelligent Network).Основніфункціональніелементи GSMвходять урозроблювальний теперміжнародний стандартглобальноїсистемирухливого зв'язку UMTS (Universal MobileTelecommunications System), котра умайбутньомузамінить GSM. Усистемі UMTS будутьвикористовуватисяусівидимножинного доступу.Тобто вона якщопобудована таким чином, щовикористовуватимеTDMA,FDMA, CDMA.Основнийнапрямок цого стандарту якщозроблений наінтеграцію ізіншими мережами,зокремаплануютьзбільшитишвидкістьпередачіданих по модемах із 9600 до 115200,протебільшістьпараметрів таспецифікацій вонауспадкує від GSM.

2.2 Система командкеруваннямобільним телефоном

Стандарт GSM 07.07, GSM 05.07 булиприйнятийETSI (EuropeanTelecommunicationStandards Institute) 15.03.2000 року [4]

>Вонискладаються із АТ команд, котрівикористовуються прикеруванні модемом, тарозширеного набору АТ команд,якимкористуються длявиконанняспециалізованихфункціймобільного телефону.

Уроботіприведемолише тих АТкоманди, котрінеобхідні длякоректної роботи комплексу:

>Позначеннякоманди Результатвиконаннякоманди
>ATD#######; >Набрати номер #######
>ATA >Підняти трубку
>ATZ >Завантажитизаводськуконфігурацію трубки

Привикористаннірозширених АТ командбільшість командмає трирежимивиконання:

“команда”=? –видає списокпараметрів,якщомобільний телефонпідтримуєдану команду. Упротилежномувипадкувидаєповідомлення проневірновведену команду;

“>команда”=<n1>[,<n2>,<n3>] –задаєзначення дляпараметрів котріпередбаченіданоюкомандою. Длядеяких команднеможливевиконаннякоманди у цьомурежимі;

“команда”? –виводить в СОМ портзначенняпараметрівкоманди


Приреалізації комплексу булизадіянінатсупнірозширенікоманди:

>Позначеннякоманди Результатвиконаннякоманди
>AT+CLIP = 1 >пересилає номер телефону на СОМ порт
>AT+CHUP >Завершеннятелефонноїрозмови
>AT+CPAS?

Статустелефонноїрозмови:

0 –розмовазавершилася

3 –встановленнязв’язку

4 –розмоваведеться

>AT+CCLK? >Прочитатипоточний годину уформаті:YY.MM.DD,HH:MM:SS

>Післяобробкикомандимобільний телефонобов’язковоповертає кодвиконаннякоманди:

Кодпомилки >Позначенняпомилки >Пояснення
0 >OK Командавиконаласяуспішно
2 >RING Змережі GSMнадійшовдзвінок
3 NOCARRIER >Немаєнесучої
4 >ERROR >Невизначенапомилка. Для детальноговизначенняпомилкинеобхіднозадати командуАТ+СМЕЕ=<n> [4]
6 NODIALTONE >Станція увідповідь надзвінок невидає сигнал
7 >BUSY >Віддаленастанціяперевантажена й неможеобробитизапит

2.3Специфікапрограмуванняапаратнихпереривань наприкладіпереривання від СОМ порту

>ІніціалізаціяCOM-порта

СОМ портомуправляємікросхемаUART. ТомуспочаткупроведемоініціалізаціюUART.Cкидуєморегістри станулінії, стану модему йданих. Цедосягається вибачимозчитуваннямзначеньцихрегістрів:

;скидаєморегістр станулінії

>movdx,LSR;LSR - адресирегістра станулінії

inal,dx

>jmp $+2;затримка

;скидаєморегістр стану модему

>movdx,MSR; деMSR - адресирегістра стану модему

inal,dx

>jmp $+2;затримка

;скидаєморегістрданих

>movdx,DAT; де DAT - адресирегістраданих

inal,dx

>jmp $+2;затримка

>Цірегістринеобхідноскинути у тому,щобнадалі незаважалистарізначення, котрі моглизалишитися від роботиіншихпрограм.

>Після того як ми скинулирегістриUART, можнаприступитивласне доініціалізаціїCOM-порту.Під годинуініціалізаціїзадається форматданих -довжина слова,кількістьстоповихбітів,наявність контролю попарності йшвидкістьобміну.

Длязаданняшвидкостіобмінуданимитреба перевестирегістрданих йрегістркеруванняперериваннями в режимуведеннязначеннядільникачастотитактового генератора.Цей режимвстановлюєтьсязаписомодиниці в старшийбітрегістракеруваннялінією (>LCR):

//переводиморегістрданих йрегістр

//керуванняперериваннями у режимуведення

//значеннядільникачастотитактового генератора

>ctl =inp(LCR); //LCR - адресирегістракерування

//установлюємо старшийбітрегістра

>outp(LCR_N,ctl |0x80);

//обчислюємозначення длядільникачастоти

//(>зміннаbaudвизначаєшвидкістьобміну,

// якої михочемоустановити)

>switch(baud) {

>case 110:div = 1040;break;

>case 150:div = 768;break;

>case 300:div = 384;break;

>case 600:div = 192;break;

>case 1200:div = 96;break;

>case 2400:div = 48;break;

>case 4800:div = 24;break;

>case 9600:div = 12;break;

>case 19200:div = 6;break;

>case 38400:div = 3;break;

>case 57600:div = 2;break;

>case 115200:div =1;break;

>default:return(-1);break;

}

//записуємозначеннядільникачастоти,

//молодший байт урегістрданих, старший –

// урегістркеруванняперериваннями

//ICR - адресирегістракеруванняперериваннями

>outp(ICR, (>div >> 8) &0x00ff);

// DAT - адресирегістраданих

>outp(DAT,div &0x00ff);

//переводиморегістрданих йрегістр

//керуванняперериваннями тому взвичайний

// їм режим

>ctl =inp(LCR); //LCR - адресирегістракерування

//>скидаємо старшийбітрегістра

>outp(LCR,ctl &0x7f);

>Потімтребавизначити форматданих. Для цогозапишемоновекеруюче слово врегістрLCR:

//записуємоновекеруюче слово

>outp(LCR,00000011B);

//керуюче слово00000011Bвстановлюєдовжину

// слова 8біт, одинстоповийбіт,скасовуєперевірку

// напарність йскасовує режимфіксаціїпарності

>Останнімкроком вініціалізаціїрегістрівUARTєініціалізаціярегістракеруванняперериваннями. Миповинніспеціальновказатипослідовномуадаптеру, коливін виненгенеруватипереривання.

>Створенняпроцедуриобробкипереривання для СОМ порту

>Послідовнийасинхронний адаптер можназапрограмувати таким чином, щокожний раз, коливінприйме чипередастьчерговий байт, якщозгенерованевідповіднепереривання.Перериванняможутьгенеруватисяасинхронним адаптером такимвипадках:

>змінився станлініїприймача:відбулосяпереповненняприймача,відбуласяпомилкапарності чисинхронізації,лініяперейшла до лавBREAK (>розрив);

>даніприйняті йдоступні длячитання черезрегістрданих;

>регістрпередавачапорожній;

>змінився стан модему:змінився станлінійCTS,RI,DCD,DSR.

>Існуєможливістьокремозабороняти чидозволятипевний типпереривання. Для цогонеобхідновстановитивідповіднібіти врегістрікеруванняперериваннями.

>КожномуCOM-портувідповідає,крімбазовоїадреси йогорегістрів,лініяIRQ [3].Стандартнийрозподілапаратнихперериваньтакий:

>COM-порт >IRQ Номерпереривання
>COM1 >IRQ4 INT0Ch
>COM2 >IRQ3 INT0Bh
>COM3 >IRQ4 INT0Ch
>COM4 >IRQ3 INT0Bh

Длявстановленнявласногооброблювачапереривання від СОМ портунеобхіднозамінити процедуруобробкипереривання, котравстановленаопераційноюсистемою чиБІОСом навласну процедуруобробкипереривання.Після цого Дозволитипереривання, яку було бвстановлено.

Приреалізаціїпроцедуриобробкиперериваннянеобхіднокеруватися таким алгоритмом:

1.Визначити причинупереривання

Для цогопотрібнопроаналізувати станбітівD1D2, котрівизначають причинупереривання:

>БітиD2D1 Причинапереривання
00 >переривання полінії стану;
01 буферпередавачапорожній;
10 >даніприйняті;
11 >змінився стан модему.

Узалежності від того, якувідбулосяпереривання, йоготребавідповідним чиномобробити.

Алгоритм роботи для шкірного типупереривання від СОМ порту:

>Відбулосяпереривання полінії стану

>Прочитатирегістр станулінії йконкретизувати причинупереривання (>данеперериванняскидається послечитаннярегістра станулінії).Якщоценеобхідно, податіосновнійпрограмі сигнал пропомилку, щовідбулася, ізметоюїїусунення.Наприклад, увипадкурозривулінії (>BREAK) (>віддалений модемповісив трубку), можна було б бспробувативідновитизв'язок.

>Переривання по прийомуданих

>Черговий символприйнятий, й його можнапрочитати черезрегістрданих.Перериванняскидається послечитаннярегістраданих.Прийнятий байтнеобхіднозаписати вприйомний буферпрограми, ізякогозгодом йогопрочитаєосновнапрограма.Буферприймачазручноорганізувати увидічерги.

>Буферпередавачапорожній

>Перериваннявідбувається увипадку,якщо буферпередавачапорожній й можнапередатиCOM-портучерговий символ.Можнаорганізувати буферпередавачапрограми, уякийпрограма якщозаписуватидані,призначені длявідправки черезCOM-порт. У цьомувипадку, коли Прийдепереривання,требапрочитатичерговий символ ізпрограмного буфера йзаписати його врегістрданих.Перериванняскидається послезаписучергового символу врегістрданихUART.Якщо немаєданих дляпередачі (>програмний буферпередавачапорожній), можназаборонитицепереривання черезрегістркеруванняперериваннями.

>Змінився стан модему

>Перериваннявідбувається призміні станувхіднихлінійCTS,RI,DCD,DSR. Станцихліній можнавизначити, прочитавширегістр стану модемуMSR. Цеперериваннявикористовується длявиявлення сигналуRING нателефоннійлінії.Перериванняавтоматичноскидається послечитаннярегістра стану модему.

Впродовж годиниякийперериванняоброблялосяможенаступитиновепереривання полінійIRQ, томунеобхіднопроаналізуватибітD0. Увипадку колиперериваннязновузгенероване (>бітD0регістраідентифікаціїперериваньдорівнюєодиниці).Тоді передзавершеннямобробкиперериваннянеобхіднообробитинаступнеперериваннявідповідно до станубітівD1,D2. Так варторобити до тихийпір,поки не будутьоброблені усіпереривання (>бітD0 не якщорівний нулю).

>Виконавши усівищевказанізастереження тавимоги длявиходу ізпроцедуриобробкиперериваннянеобхіднопередати контролерупереривань командуобробкикінцяпереривання. Для цогопосилається до порту ізадресою20h командакінцяпереривання йздійснюєтьсявихід ізпроцедуриобробкипереривання:

>moval,20h

out20h,al

>iret

Установкаоброблювачапереривань

>Необхідноустановитиоброблювачпереривань,змінившивідповіднийелементтаблицівекторівпереривань. Адреси старогооброблювачазберігається вглобальнихзмінних.

>Останнімкроком вініціалізаціїрегістрівUARTє установкарегістракеруванняперериваннями, уякийзаписуєтьсязанчення причин принастанні якігенеруютьсяпереривання.Наприклад,щоб Дозволитигенераціюпереривань принадходженнічергового символу,требазаписатизначення длябітівD1,D2відповідно 0 та 1 урегістрікеруванняперериваннями:

//установлюєморегістркеруванняперериваннями

//>ICR - адресирегістракеруванняперериваннями

>outp(port_adr+ICR, 1);

На цьомуетапініціалізаціїрегістрівUART можнавважатизакінченим.ТеперCOM-портготовий дообміну черезньогоданими ізмобільним телефоном.

>Ініціалізаціямобільного телефону

>Ініціалізаціямобільного телефонуздійснюється через передачумобільному телефону АТ команд, котріреалізовані встандарті 07.07, 05.07міжнародноїорганізаціїETSI 15.03.2000 року.

Дляініціалізаціїмобільного телефонузавантажимостандартну (>заводську)конфігураціюпараметрівстільниковоготермінальногообладнання.

Для цогопередамомобільному телефону командуATZ.Якщоініціалізаціяпройшлауспішномобільнийтелефноповерне “ОК”.Після цогозадамо режимпередачі номера телефону на СОМ порт:АТ+CLIP = 1

Списокосновних команд приведень упункці 2.2 цогорозділу [4].

>Післяініціалізаціїмобільного телефону, комплекс переходити у режимочікуваннядзвінків.Якщо упроцесі роботимобільний телефон повернувши на СОМ порт команду <ОК>, то командарозпізнана,виконана безпомилок.

>Завершенняпрограми

Длязавершеннякомунікаційноїпрограми, щовикористовуєпереривання,необхідноскинутисигналиDTR йRTS йзаборонити через контролерперериваньпереривання відCOM-порту:

//зчитуємо станрегістра маскипереривань

>movdx,21h

indx,al

//забороняємопереривання від портуCOM1

oral,00010000b

//записуємоновезначення врегістр

// маскипереривань

outdx,al

>Потімпотрібновідновитистарий вектороброблювачапереривань йвийти ізпрограми.Якщопрограмузавершитинекоректно, то, принаступнихзавантаженнях драйвер СОМ порту якщопрацюватинекоректно.

2.4Аналізелементноїбази,інтерфейси комплексу

Привиборіелементноїбазивраховуваласьціна деталей.Вибірзроблено намобільномутелефоні Motorolaякийпідтримуєінтерфейс через СОМ порт нашвидкості9600кбіт/с, Система командуправліннямобільним телефоном схожа ізсистемоюHYPES йвизначенаміжнародноюорганізацієюETSI.

Дляуправліннямобільним телефономвикористовуєтьсяінтерфейсRS232C через СОМ порткомп'ютера.Швидкість 9600євідносномалоюшвидкістюобмінуданими, томуЕОМвикористовуєтьсямалопотужна IBM PC486DX4.Вонамаєменшігабарити йвартість. Алі зарахунок цогозбільшилисьвимоги дочасових характеристикпрограмного забезпеченняоскільки безвтратнеобхіднопередати таприйнятидані ізмобільного телефону. А,щоб бувможливістьвпевниногоприйому–передачіданихнеобхідновикористовуватибуферизованийввід–вивід.Такий (>буферизований)ввід–вивіддосягаєтсья задопомогоювикористанняапаратнихпереривань. Приреалізаціїапаратного буфера длямікроконтроллераUART16xxx безпомилокреалізованалишемікросхемаUART1685A, Яка невикористовується вкомп'ютерах IBMPC486DX2, тому длявиконанняпоставленого заподіянняпотрібнореалізуватипрограмний буферданих.Його можнареалізуватинаписавшидодатковий драйвер СОМ порту.Тобтонаписати спе-ціальнупрограму, котраобслуговуватимеапаратнепереривання.

>ВикориставшимікроконтроллерDTMFcеріїM8870фірми Motorola, таDTMFнабір із телефонногоапарату комплексреалізуєінтерфейсміжкористувачем. Уякостіузгоджуючого прилаштуювикористовуєтьсямікросхемаMAX232. Уякостіпідсилювачів телефонного сигналувикористовуютьсяпідсилювачі набазітранзисторівсеріїКТ1023.

Длярозділеннявхідних тавихіднихсигналів, таузгодженняНЧ сигналу ізтелефонноюлінієювикористовуєтьсяузгоджуючий трансформатор.

>Описінтерфейсів комплексу

>Живлення

>Комутуюча плата комплексувмонтованавередину системного блокукомп’ютераIBM486DX4, томуїїживленняздійснюєтьсябезпосередньо від системного блокуживлення.Системний бікживлення живитися відміськоїелектромережі ізнапругою220В, 50 Гц.Потужність системного блоку ізкомутуючоюплатою <100Вт

>Роз‘ємRJ11

Дляпідключеннятональноїтелефонноїлінії чиміні АТС у комплексвмонтованийроз’ємRJ11.Структурна схема цогороз’єму приведено на рис. 1.

рис. 1Підключеннятелефонноїлінії дороз’ємуRJ11

>Підключеннямобільного телефону до СОМ порту

рис. 2.Стандартнийроз’єммобільного телефону

Умобільний телефонвмонтованийроз’єм приведень на рис. 2.Позначеннявиводів цогороз’ємуприведене втаблиці 1.

>Таблиця 1.Позначення таназвисигналів длямобілього телефону

>Назва >Функція >Вхід/вихід
1 DC in DC для зарядубатереї >Вхід/вихід
2 >Data in >Прийомданих >Вхід
3 >DG >Цифрова земля
4 >Data out >Відправкаданих >Вихід
5 >Vcc +>5Vвихід >Вихід
6 >Test Ключ длявиключення телефонупідключивши +>5V. Тест
7 >Mute 0 -номрмальний, 1-музика привизові
8 >Ext/Int >Протативний /віддаленийвхід
9 >GND >Аналогова земля
10 >Accsessory >Зв’язаний ізмікрофоном /динаміком
11 BF in BFвхід >Вхід
12 BF out BFвихід >Вихід

Для СОМ таLPTпортівприведенілишесхематичніпозначення,оскільки смердотівходять до стандартного комплекту системного блокуIBM486DX4

>Таблиця 2.Позначеннявиводів для СОМ порту:

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація