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基于Spreadtrum和SiRF的GSM+GPS模块设计

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1 系统简介

UB680模块集成了四频GSM／GPRS无线通信模块和GPS接收机模块，系统框图如图1所示。GSM和GPS两者高度结合，提供了多种灵活的工作模式。GSM／GPRS和GPS接收机既可分别独立工作又可由GSM／GPRS控制GPS。GPS信息可由本地控制和传送，也可空中控制和传送。60脚板对板连接器将各个功能接口留出，主要包括：GSM电源接口(Power Supply)、GPS电源接口(Power Supply)、ADC接口、GSM串行通信接口(2Channel UART)、GPS串行通信接口(1 Channel UART)、双通道模拟音频接El(2 Channel Audio)、5×5矩阵式键盘接口(5×5 Keypad Array)、标准SIM卡接口、后备电池(RTC Backup)等。本身内嵌了TCP／IP协议，支持AT命令扩展，可以实现各种用户个性化定制方案。

2 软件架构

除了GSM／GPRS通信软件功能和GPS receiver软件外，还有融合二者的GPS数据接收、GPS数据发送、GPS控制和GPRS网络自恢复机制4个部分，如图2所示。

GSM／GPRS单元使用GSM_UART2接收标准NMEA一0183格式的GPS数据，并且把接收的GPS数据按照用户AT指令设置指定的传送方式进行本地显示或者传送到第三方接收单元，第三方接收单元按照NMEA一0183标准对接收到的GPS数据进行二次处理。

GSM／GPRS单元可以通过GSM_UART2发送AT指令对GPS单元进行控制，例如控制GPS输出的波特率和汇报时间等。当选择以GPRS方式传送GPS数据时，可能由于GPRS网络异常、TCP／UDP断开导致GPS数据传送被迫中断，GPRS自恢复机制能够重新连接上GPRS网络、激活PDP和建立TCP／UDP连接，从而最大程度地保证GPS数据传输的连续性和稳定性，为用户提供优质的服务。

3 工作模式

3．1 GPS单元与GSM／GPRS单元独立工作模式

GPS单元与GSM／GPRS单元的独立工作模式如图3所示。

GPS单元与GSM／GPRS单元可以看作是完全独立的两个个体，两者可以脱离对方依赖单独运行。它是GSM／GPRS单元和GPS模块在硬件上的简单组合。两者之间在逻辑上无任何关系，GSM／GPRS通过其AT指令串口接受用户的控制。GPS通过其串口向用户汇报相应的定位信息以及接受用户的各种配置控制。

GPS单元可作为一个独立的实体，且提供一个端口GPS_UART0供用户使用。GPS_UARTO口既可输出标准的NMEA—0183协议的定位信息又可接受用户的控制，输出的定位信息可供GSM／GPRS单元或其他第三方单元使用处理。

通过GPS_UARTO口可控制GPS的数据包括以下内容：GlPS波特率——2 400、4 800、9 600、14 400、19 200、28 800、38 400、57 600、115 200 bps，启动模式——Cold、Warm、Hot，停止模式——Stop、Sleep，时分区——Hour zone(一11，一10，一9，…，12)，Minute zone(0、15、30、45)，Debug时间间隔配置——O、5000，位置栓——终端显示位置可锁定不变，满足一定越界条件才改变。

GSM／GPRS单元也可视为一个独立的实体，且提供2个串口GSM_UARTO、GSM_UARTl供用户使用。GSM_UART1作为Debug口使用，打印调试信息、log信息等；GSM_UARTO作为AT指令口使用，回显数据，对指令功能进行设置、执行、测试、查询等。

3．2 GPS单元与GSM／GPRS单元融合工作模式

在融合工作模式下，GPS的定位数据传输至GSM／GPRS单元并在该单元中根据用户的配置进行相应的处理，可将GPS数据分别在串口输出(工作模式2)、SMS传输和GPRS传输(工作模式3)。传送的数据为标准的NMEA—0183数据格式(以"rdquo;开头和*cc结尾，cc为2位十六进制校验和)，依照客户的不同需求，可以把GPS截获的数据解析成易于理解的信息。在该工作模式下传送、控制、串口输出数据等，以满足客户不同的需求。模块提供了一系列的AT指令并且具有可扩展性，方便用户通过GSM_UARTO串口对GPS单元进行控制和设置，以获取相应的GPS定位信息，并且通过GSM／GPRS单元进行本地回显或者远程汇报。

3．2．1 GPS信息由GSM／GPRS串口输出

通过在超级终端中输入图4中的AT指令实现。