0 引 言

　　隨著我國電網的不斷擴大，輸電線路越來越多、越來越復雜，給線路運檢人員日常維護和檢修造成了一定的困難。輸電線路運檢人員一般工作在野外，需要用導航系統(tǒng)來識別路徑，當遇到危險情況下尋求救援時也需要將自己的位置信息傳輸給監(jiān)控中心。而目前普遍使用的手持定位系統(tǒng)和車載定位系統(tǒng)只能實現市區(qū)和主干道上的導航，不能滿足輸電線路運檢導航的需要。輸電線路運檢導航系統(tǒng)的設計有效地解決了目前導航系統(tǒng)的弊端。

　　本文重點是解決輸電線路運檢導航系統(tǒng)的數據傳輸問題，采用GPRS技術結合Linux操作系統(tǒng)實現。關于應用嵌入式技術和無線移動網絡技術的融合，實現遠程的數據傳輸已經出現了不同的研究方案，并充分展現了其廣闊的應用領域和前景。

　　1 系統(tǒng)總體設計

　　整個系統(tǒng)由手持終端和遠端服務器構成，系統(tǒng)整體結構如圖1所示。手持終端設備通過GPRS無線網絡實現與監(jiān)控中心服務器之間的通信，使得當監(jiān)控中心接入Internet網絡時能夠接收來自手持終端的數據，并在監(jiān)控中心大屏幕上顯示。

　　手持終端采用ARM-Linux系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心部件ARM(AdvancedRISC Machines)處理器是專門針對嵌入式設備設計的，是目前構造嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的首選，采用RISC(精簡指令集計算機)架構的ARM微處理器具有體積小、低功耗、低成本、高性能的特點。而Linux操作系統(tǒng)可公開獲得的源代碼已經在性能、功能、驅動開發(fā)和可移植性等方面經歷了無數的改進、增強及擴充，其操作系統(tǒng)代碼可裁減，所以采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)可以大大提高系統(tǒng)的可靠性，充分發(fā)揮處理器的多任務潛力，提高開發(fā)效率和縮短開發(fā)周期。

　　2 系統(tǒng)硬件實現

　　手持終端硬件結構主要分為以下幾個部分：ARM處理器及其擴展接口、觸摸屏、電源、GPS模塊、GPRS模塊等。手持終端硬件平臺以S3C2410控制器為核心，其他模塊通過它的內部接口，輔助以設計的外部電路來完成相應的功能。

　　S3C2410自帶3通道UART，這里使用的串口2與GPRS模塊相連，如圖2所示。由圖中可以看出GPB6～8代替了串口2的CTS，DCD和DTR握手信號，因此要在串口驅動中將原來對于串口2“DCD，DTR，CTS”信號操作的地方，改成相應對“GPB6～8”的操作;此外，因為要給MC35i模塊“IGT”引腳至少100 ms的低脈沖用于啟動MC35i模塊，而這個脈沖是通過由軟件的方法對-GPB9腳寫0和1來產生，因此要在驅動中串口初始化的部分添加這個脈沖產生的代碼，用于啟動GPRS模塊。

　　系統(tǒng)使用的嵌入式Linux內核版本是2.6.14，其中串口驅動的部分位于ARM板內核的kernel/driv-ers/serial和/kernel/drivers/char/目錄下。其中串口初始化部分位于/kernel/drivers/serial/serials3c2410.c文件中。對其進行如下修改：

　　對于握手信號的處理位于/home/guoguo/kernel/drivers/char/serial.c文件中。主要需要修改的函數有：check_modem_status()，get_modem_info()，block_til_ready()，line_info()，autoconfig()等函數。
上述的函數中都有涉及到讀握手信號的狀態(tài)進行判斷操作，而讀握手信號值主要是通過讀modem狀態(tài)寄存器的值來實現，在內核中modem狀態(tài)寄存器被定義為UART_MSR，UART_MSR共8 b，從高到低每個bit依次代表的是DCD，RI，DSR，CTS，DDCD，TERI，DDSR，DCTS的值(高低電平)，因此要將這些函數中對UART MSR的狀態(tài)值status進行判斷處理前，相應的位賦上正確的值，這個值從相應的GPIO腳來獲取。

　　3 系統(tǒng)通信程序實現

　　在Linux下要完成與掛接在Internet上的通信服務器通信，首先需要經過GPRS模塊初始化和GPRS網絡連接，然后才能使用TCP/IP協(xié)議進行數據傳輸。

　　GPRS模塊初始化程序功能：實現MC35i模塊初始化并完成MC35i與S3C2410的邏輯連接。在該程序內部使STB選通信號變?yōu)楦唠娖?，并持續(xù)規(guī)定時間，然后恢復成低電平，完成對MC35i的初始化工作，緊接著通過有關控制信號實現S3(22410與MC35i的邏輯連接。初始化程序可直接在Linux命令行下執(zhí)行命令In-smodigto即可完成。

　　GPRS網絡連接程序功能：使Mc35i以某種通信協(xié)議連接到GPRS網絡上。網絡連接使用第三方提供的內置PPP通信協(xié)議的軟件，其命令如下：

　　/connect

　　當連接成功后，由于GPRS網絡通過中國移動網關連接到了Internet網，因此就可以利用TCP/IP協(xié)議與Internet上的任何IP地址進行通信了。

　　由于Linux操作系統(tǒng)已內置TCP/IP協(xié)議棧，因此可以直接使用套接字編程實現TCP/IP的數據傳輸。套接字的基本模式是C/S(客戶/服務器)，內置GPRS模塊的設備工作在客戶模式，而遠程Internet網上的通信服務器工作在服務器模式?？蛻舳顺绦蚧玖鞒淌牵簞?chuàng)建套接字，綁定套接字到已知端口上，然后請求連接，最后調用數據收發(fā)函數進行數據的發(fā)送。在客戶端通信程序執(zhí)行前，服務器端的程序必須完成初始化并開始偵聽。

　　客戶端程序如下：