英創(chuàng)信息技術(shù)GPRS-串口數(shù)據(jù)透明傳輸簡(jiǎn)介

GPRS通訊和串口通訊都是工控領(lǐng)域使用極為頻繁的數(shù)據(jù)傳輸方式，而實(shí)際工程中經(jīng)常需要在GPRS和串口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的透明傳輸，即：將串口終端設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的各種數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送到另一設(shè)備，或者將GPRS終端設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)串口轉(zhuǎn)發(fā)。利用英利開(kāi)發(fā)資料光盤中的GPRS、以太網(wǎng)和串口示例程序，可以很容易地開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)GPRS-串口數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)膽?yīng)用例程。

在英利開(kāi)發(fā)資料光盤的“應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件”-“典型應(yīng)用”中，有一個(gè)名為“gprs232”的文件夾，就是GPRS-串口數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)氖纠こ涛募?。該例程包括了串口、以太網(wǎng)和GPRS操作，以多線程方式實(shí)現(xiàn)，程序流程如下：
1、初始化串口并啟動(dòng)串口數(shù)據(jù)處理線程
2、打開(kāi)GPRS并建立連接
3、建立TCP連接，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理線程并進(jìn)行數(shù)據(jù)透明傳輸

1、準(zhǔn)備工作

在測(cè)試和使用該例程之前，需進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作：

1、將英利工控主板的調(diào)試串口連接到開(kāi)發(fā)主機(jī)，然后將英利工控主板的串口ttyS2（程序默認(rèn)。如果使用其他串口，請(qǐng)參照程序代碼，在命令行帶入相關(guān)參數(shù)）與實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)的串口連接（開(kāi)發(fā)主機(jī)的COM1往往和英利工控主板的調(diào)試串口連接，用于通過(guò)超級(jí)終端操作英利工控主板。因此如果開(kāi)發(fā)主機(jī)還有一個(gè)完好的串口，可以將此串口連接到ttyS2；否則建議客戶另找一臺(tái)PC機(jī)連接ttyS2，以便于測(cè)試該例程。本文中的“實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)”就是指連接ttyS2的PC機(jī)）。

2、將實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)、開(kāi)發(fā)主機(jī)和英利工控主板都接入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)網(wǎng)，并確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)網(wǎng)和公共局域網(wǎng)的連接都正確無(wú)誤。

3、將ETA300與英利工控主板連接好，將實(shí)驗(yàn)用SIM卡裝在ETA300上面。

4、將英利工控主板/mnt/nandflash文件夾下userinfo.txt文件中的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)改為0，即如下：
DefaultGateway='0'
如果不進(jìn)行這個(gè)修改，則系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)通過(guò)以太網(wǎng)，而非GPRS傳輸數(shù)據(jù)。

5、通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)關(guān)路由器，為實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)分配一個(gè)端口，并記下該網(wǎng)關(guān)路由器的外網(wǎng)IP地址。

6、將英利開(kāi)發(fā)資料光盤“工具軟件”中的“串口調(diào)試助手”和文件夾“TCPTest_Linux”復(fù)制到實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)上，啟動(dòng)串口調(diào)試助手和“TCPTest_Linux”中的TCPTest。TCPTest啟動(dòng)以后將套接字類型選擇為服務(wù)器，服務(wù)器名稱填入實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址，服務(wù)器端口填入之前為實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)分配的端口號(hào)，然后選擇偵聽(tīng)，如下圖所示。

2、例程測(cè)試

以上6步準(zhǔn)備完畢以后，在開(kāi)發(fā)主機(jī)上啟動(dòng)超級(jí)終端，為英利工控主板上電，啟動(dòng)sourcery g++并編譯gprs232工程文件，通過(guò)超級(jí)終端將應(yīng)用程序下載到英利工控主板的/mnt/nandflash文件夾中，并輸入如下命令運(yùn)行程序：
[root@EM9X60 /mnt/nandflash]#./gprs232 50

由于GPRS模塊首次上電連接速度可能比較慢，因此此處設(shè)置了參數(shù)50（等待50秒。該項(xiàng)設(shè)置與用戶使用的SIM卡有關(guān)。如果50秒以后仍然無(wú)法連接，可以將這個(gè)時(shí)間再加長(zhǎng)）。一旦首次連接成功以后，只要不斷開(kāi)電源，再次運(yùn)行該程序的時(shí)候可以不設(shè)置這個(gè)參數(shù)，直接如下運(yùn)行即可：
[root@EM9X60 /mnt/nandflash]#./gprs232

此后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行初始化和連接，過(guò)程中用戶可以看到ETA300上的SYNC燈閃動(dòng)，表示找到SIM卡以及連網(wǎng)，同時(shí)超級(jí)終端會(huì)顯示相應(yīng)的運(yùn)行信息。連接成功以后，超級(jí)終端最后一行信息顯示：TCP Connect Success；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)上TCP Test的消息欄也從不可編輯的灰色狀態(tài)變?yōu)榭梢暂斎胄畔顟B(tài)，如下圖所示。

此后通過(guò)串口調(diào)試助手發(fā)送信息，可以看到信息顯示在TCP Test的“接收的信息”欄中，通過(guò)TCP Test發(fā)送的信息則顯示在串口調(diào)試助手的接收區(qū)中。發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中，ETA300的SYNC燈會(huì)閃動(dòng)，表示數(shù)據(jù)正通過(guò)GPRS發(fā)送/接收。如果SYNC燈沒(méi)有閃動(dòng)，則數(shù)據(jù)并不是通過(guò)GPRS發(fā)送/接收。此時(shí)需檢查userinfo.txt的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是否配置為0。

3、程序說(shuō)明

該例程的主程序參見(jiàn)光盤中的源文件。本例程以多線程方式實(shí)現(xiàn)，串口、TCP數(shù)據(jù)收發(fā)由各自獨(dú)立的線程完成，這樣不但能夠充分發(fā)揮嵌入式Linux多任務(wù)操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)、實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，同時(shí)有利于減少系統(tǒng)開(kāi)銷、提高系統(tǒng)資源利用效率。其中主程序部分需要用戶自行填寫參數(shù)的是以下兩個(gè)地方：

// 此處填寫網(wǎng)關(guān)路由器的外網(wǎng)IP地址
strcpy( ServerIP, '222.212.15.128' );
// 此處填寫通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)關(guān)路由器為實(shí)驗(yàn)用PC機(jī)分配的端口號(hào)
TCPClntManager.AddTCPClientObject( ServerIP, 7051 );

數(shù)據(jù)處理分別在串口數(shù)據(jù)處理線程ReceiveThreadFunc和TCP數(shù)據(jù)處理線程SocketThreadFunc中進(jìn)行。

串口部分：

// 聲明外部變量TCPClntManager類
extern class CTCPClientManager TCPClntManager;

int CSerial::ReceiveThreadFunc(void* lparam)
{
// 得到CSerial實(shí)例指針
CSerial *pSer = (CSerial*)lparam;
.
.
.
if (ret > 0)
{
// 判斷是否讀事件
if (FD_ISSET(pSer->m_fd,&fdRead))
{
// data available, so get it!
pSer->m_DatLen = read( pSer->m_fd, pSer->DatBuf, 100 );
// 接收串口數(shù)據(jù)處理函數(shù)
if( pSer->m_DatLen > 0 )
{
pSer->PackagePro( pSer->DatBuf, pSer->m_DatLen );
}
// 處理完畢
}
}
}

// 接收串口數(shù)據(jù)處理函數(shù)
int CSerial::PackagePro( char* Buf, int len )
{
// 將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至TCP服務(wù)器
CTCPClient* pTCPClnt;
Buf[len] = 0;
// 檢測(cè)TCP連接是否打開(kāi)
if( TCPClntManager.m_TCPClientInfo[0].ConnState == csOPEN )
{
pTCPClnt = (CTCPClient*)TCPClntManager.m_TCPClientInfo[0].pTCPClient;
// 調(diào)用CTCPClient類的發(fā)送函數(shù)將串口接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到TCP服務(wù)器
pTCPClnt->SendData( Buf, len );
}
return 1;
}

TCP部分：

// 聲明外部變量CSerial類
extern class CSerial m_Serial;

// TCP數(shù)據(jù)處理線程
int CTCPClient::SocketThreadFunc( void* lparam )
{
CTCPClient *pSocket;
// 得到CTCPClient實(shí)例指針
pSocket = (CTCPClient*)lparam;
.
.
.
if (ret > 0)
{
.
.
.
else
{
// 對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理
pSocket->RecvBuf[pSocket->m_nRecvLen] = 0;
// printf( 'RCV:%s\n', pSocket->RecvBuf);
// 調(diào)用CSerial類的發(fā)送函數(shù)將GPRS接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到串口調(diào)試助手
m_Serial.WritePort( pSocket->RecvBuf, pSocket->m_nRecvLen );
// pSocket->SendData( pSocket->RecvBuf, pSocket->m_nRecvLen );
// 處理完畢
}
}
}