参考]基于gsm全球移动通信系统模块的移动购物系统设计

参考]基于gsm全球移动通信系统模块的移动购物系统设计内容摘要：

ITUTRS232 接口标准，它有固定的参数 :8位数据位和 l位停止位，无校验位，波特率在 300bps115kbps 之间可选，硬件握手信号用 RTSO/CTSO，软件流量控制用 XON/XOFF， CMOS 电平，支持标准的 AT命令集。 通过这一接口可以用 AT命令切换操作模式，可以使它处于语音、数据、短消息或传真模式。 TC35i 的 IGT 电路 图 启动电路时序 对于 TC35i 模块控制， IGT 信号非常的重要，只有正确的 IGT 信号才可以使TC35i 模块正常的运行。 模块的时序如图 所示。 启动电路由开漏极三极 管和上电复位电路组成。 模块上电 10ms 后 (电压须大于 3V)，为保证整个系统正常启动，要求在电源加电时 IGT 必须在保持大于 100毫秒的低电平后再阶跃到高电平。 在电路板中是依靠 RC 电路来完成的且该信号下降沿时间小于 lms。 启动后，巧脚的信号应保持高电平。 电源通电后， +5V电源通过电阻 R 对 C 充电，使电容正极上的电压慢慢上升，大约经过 IO0ms 达到高电位使施密特触发器翻转、使系统被复位。 稳压电源电路 电源电路是主要是由 LM78OS和 个三端稳压电源模块构成的 :电源模块 7805 输入的 5V电平，输出为整个单片机系统提供+ 工作电压，同时产生 SP3223E 所需要的高电平。 电源模块 LM7805 将外部+12V 直流电源转换为 +5V，连到 ZIF 连接器的 15引脚，为 TC35i 提供 +5V、 500mA的充电电压。 电源的输出基本不会因外部输入的变动受干扰，而且有效的消除了市电的各种干扰。 电路设计如图 所示 ： 图 稳压电源电路 SYNC、 SIM 卡指示灯电路 TC35i 的 SYNC 引脚有两种工作模式，可用 AT命令 AT SYNC 进行切换，一种是指 示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示 TC35i 的工作状态，本模块使用的是后一种功能发射状态时的功率增长情况，当 LED 熄灭时，表明 TC35i 处于关闭或睡眠状态。 当 LED 为 600ms 亮 /6O0ms 熄时，表明 SIM 卡没有插入或 TC35i正在进行网络登录。 当 LED为 75ms 亮 /3S 熄时，表明 TC35i 已登录进网络，处于待机状态。 电路如图 所示 : 图 电路 基带处理器集成了一个与 15078163ICCard 标准兼容的 SIM 接口。 为了适合外部的 SIM 接口，该接口连接到主接口 (ZIF 连接器 )。 在 为 SIM 卡预留 5 个引脚的基础上， TC35i 在 ZIF连接器上为 SIM 卡接口预留了 6个引脚，所添加的 CCIN 引脚用来检测 SIM卡支架中是否插有 SIM 卡。 当插入 SIM 卡，该引脚置为高电平，系统方可进入正常工作。 SIM 卡电路如图 所示。 图 4 SIM 卡电路设计图 CygnalC805lF020 外围硬件电路的设计 CygnalC8051F020 简介 C805lF020 是完全集成的混合信号系统级芯片 SOC(System on chip)，使用Cygnal 的专利 CIP51 微控 制器内核。 CIP 51 与 MCS51 单片机兼容，但是具有其独特的功能 . CygnalC8051F020 有 100 个 引 脚 ， 是 TQFP 封 装 ， 工 作 温 度 为400C+850C,CIP51 内核具有标准 8052 的所有外设部件，包括 5 个 16 位的计数器 /定时器、俩个全双工 UART、 256字节内部 RAM、 128字节特殊功能寄存器 (SFR)地址空间及 8/4 个字节宽的 1/0 口。 CIP51与 MCS51指令集完全兼容，可以使用标准 SO3x/SOSX 的汇编器和编译器进行软件开发。 C805lF020 内部集成 T4K 字节的 RAM、 64 字节的 FlashROM、以及 2 个 UART串行接口等。 在本设计当中，由于采用了高性能的 MCU，省掉了大量的外围器件，如外扩 RAM、 R 伽存储器和 UART 串行接口等，使硬件结构大大简化，提高了系统的可靠性，而且为日后的的扩展设计提供了良好的片内资源。 该单片机具有片内调试电路，通过 4 脚的 JTAG 接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试。 下面针对 C8051FO20 的特点进行简单的介绍 : (1)速度提高 CIP51采用流水线结构，与标准的 8051 结构相比指令执行速度有很大的提高。 在一个标准的 8052 中，除 MUL和 DIV 以外所有指令都需要 12或者 24 个系统时钟周期，最大系统时钟频率为 1224MHz。 而对于 CIP51 内核， 70%的指令的执行时间为 1或 2个系统始终周期，只有 4条指令的执行时间大雨 4个系统始终周期。 CIP51工作在最大系统时钟频率 25MHz 时，它的峰值速度达到 25MIPS。 CIP51 指令与 MCS51 指令系统全兼容共有 111 条指令。 下表 为指令数所对应的时钟周期数 : 指令数 26 50 5 16 7 3 1 2 1 时钟周期 1 2 2/3 3 3/4 4 4/5 5 8 表 指令 数与时钟周期数 (2)增加了复位源 标准的 8051 只有外部引脚复位， CygnalC8051F 系列单片机增加了 7种复位源，使系统的可靠性大大提高。 每个复位源都可以由用户用软件禁止 1片内电源监视 2 WDT 看门狗定时器 3时钟丢失检测器 4比较器 0输出电平检测 5软件强制复位 6CNVSTRAD 转换启动 7外部引脚 RST 复位可双向复位 (3)提供内部时钟源 标准的 8051只有外部时钟， CygnalC8051F系列单片机有内部独立的时钟源。 在系统复位时默认内部时钟。 如果需要，可接外部时钟并可在程序运行时实现内外 部时钟的切换。 外部时钟可以是晶体、 RC、 C或外部时钟。 以上的功能在低功耗应用系统中非常有用。 (4)CygnalCSO5lFOZO 存储器 数据存贮器 :CIP51 具有标准 8051 的程序和数据地址配置。 它包括 256 字节的 RAM，其中高 128 字节用户只能用直接寻址访问的 SFR地址空间，低 128字节用户可用直接或间接寻址方式访问。 前 32 个字节为 4 个通用工作寄存器区，接下来的 16字节既可以按字节寻址也可以按位寻址 另外 C8051F020 除了内部有扩展 4K数据 RAM外片外，还可扩展至 64K 数据RAM。 程序存贮器 :C8051FO20 单片机程序存储器为 64K 字节的 Flash 存贮器。 该存贮器可按 512 字节为一扇区，编程可以在线编程且不需在片外提供编程电压，该程序存贮器未用到的扇区均可由用户按扇区作为非易失性数据。 (5)增加了中断源 标准的 8051 只有 7 个中断源， CygnalC8051FO20 单片机扩展了中断处理。 这对于时实多任务系统的处理是很重要的。 扩展的中断系统向 CIP 一 51提供 22个中断源，允许大量的模拟和数字外设中断。 一个中断处理需要较少的 CPU 干预却有更高的执行效率。 (6)多类型串行总线端口 C805lF020 内部有一个全双 1UARTSPI 总线和 SMBuS/I2C 总线。 每种串行总线都完全用硬件实现。 都能向 CIP51 产生中断。 这些串行总线不共享定时器中断或 1/0 端口，所以可以使用任何一个或全部同时使用。 C805lFO20MCU 内部还有第二个 UART 这是一个增强型全双工 UART 具有硬件地址识别和错误检测功能。 本设计中用了这两个 UART 串行口。 (7)全速的在线调试 CygnalC8051F系列单片机设计有片内调试电路与 JTAG口可以实现非侵入式“在片”调试。 Cygnal 提供基于 Windows 集成的在线开发调试环 境，包括 IDE软件与串口适配器 ECZ、调试目标板，可实现存贮器和寄存器校验和修改。 设置断点、观察点、堆栈。 程序可单步运行、全速运行、停止等。 在调试时的所有的数字和模拟外设都能正常工作，实时反映真实情况。 IDE 调试环境可做 Keil C源程序级别的调试。 对于开发和调试嵌入式应用来说，与用传统的专用仿真芯片、目标电缆及仿真头的仿真器相比，更具优越性能，更能真实“在片”仿真实时信息。 (8)可编程数字 I/O 和交叉开关 CygnalCSO51FOZO 单片机具有标准的 80511/O 口除 PO、 Pl、 PZ、 P3 之外还有更多 的扩展的 8 位 1/0 口。 每个端口 1/0 引脚都可以设置为推挽或漏极开路输出，这为低功耗应用提供了进一步节电的能力。 该系列的 MCU 具有标准 8051 端口 (O、 和 3)和 4 个附加的端口 ( 6 和 7)，因此共 64 个口 I/O。 每个I/0 引脚都可以被配置为推挽或漏极开路输出。 在标准 8051 中固定的“弱上拉”可以被总体禁止。 这为低功耗应用提供了进一步节电的能力。 最为独特的是增加了“ Digtal Crossbar”数字交叉开关。 这是一个大的数字开关网络，允许将内部数字资源映射到 P0、 Pl、 PZ、和 P3 的端口 1/0引 脚。 与 具有标准复用数字 I/0的微控制器不同，这种结构可以支持所有的功能组合。 可以通过设置交叉开关控制寄存器将片内的计数器 /定时器、串行总线、硬件中断、 ADC 转换启动输入、比较器输出以及微控制器内部的其他数字信号配置为出现在端口的工 /O引脚。 这一特性允许用户根据自己的特定应用选择通用 1/0和所需数字资源的组合。 交叉开关是一个多路选择器，用于为器件内部的硬件外设分配 I/0 端口。 在访问前述外设的 I/0 之前必须配置和允许交叉开关，未被指定的端口引脚作为通用的 1/0 引脚。 交叉开关提供了两个关键的系统特性 : A:在端口 O、端口 l和端口 2上的所有未分配的通用 1/0 口引脚都被连续组合在一起。 B:对于引脚数量少的器件，它提供了外设选择的灵活性。 外设选择只受限于可用的端口引脚数，而不受限于哪一个引脚是可用的。 这就允许系统设计者在使用引脚数少的器件时，能选择将哪些数字外设分配到器件上的数字 I/0 引脚。 使用交叉开关的关键点如下 : （ 1） 为了使用端口 0、端口 1 或端口 2 的任何一个引脚作为输出，交叉开关必须被允许。 （ 2） 交叉开关译码器必须在任何一个数字外设被允许前配置。 （ 3） 交叉开关通常在复位时被配置一次 (在复位处理过程的 最开始处 )，以后不再进行配置。 （ 4） 交叉开关的设置改变器件的引脚分配。 （ 5） 每一种交叉开关设置导致惟一的器件引脚分配，如果在交叉开关中允许或禁止外设，则引脚分配将发生变化。 （ 6） 对于输出端口引脚，其输出方式 (漏极开路或推挽 )必须被明确设置，即使那些由交叉开关分配的端口引脚也是如此。 例外情况是 SMBus 上的 SDA 和SCL 及 UART 的 RXD 引脚，这些引脚被自动配置为漏极开路。 （ 7） 交叉开关分配的输入引脚 (例如 NSS或 /INTO)是漏极开路还是推挽并不重要。 这些引脚被配置为输入，而与相应端口配置寄存器的设 置无关。 （ 8） 为了将一个通用 I/0 引脚配置为输入，与这一引脚相关的端口配置寄存器位必须被清“ 0”，这样即可选择该引脚为漏极开路输出方式。 另外，与该引脚相关的端口位必须被置 1，这样使该引脚处于高阻态，或在 XBRZ 中的 WEAKPUD被清“ O”时弱上拉为高电平，这是端口引脚的复位配置。 （ 9） 在任意时刻可以通过读取相应端口 SFR 得到端口引脚的电平值，而不管交叉开关寄存器的设置如何或引脚被配置为输入还是输出。 （ 10） 交叉开关寄存器中的允许位是独立的，与数字外设本身的允许位是分开的。 （ 11） 外设部件在使用时不需 要在交叉开关中被允许 (例如，一个 P 以模块即使在输出没有被接到引脚的情况下也能产生中断 )。 那些在交叉开关中被允许但在它们自己的 SFR 中被禁止的外设，仍然控制端口引脚。 这就是说，端口引脚可以在任何时刻读取，但是输出被占用它的外设所控制，不能作为通用输出口来访问。 （ 12） 端口 l 上的四个外部中断 (PI.[])是由引脚上的下降沿触发的，与下降沿触发源、交叉开关设置或端口引脚的输出方式无关。 （ 13） 与标准 8051 不同的是， C8051 提供了真正的推挽输出。 如果需要 8051的上拉功能，则可以通过将相应的端口输出配 置为“推挽”方式，然后再配置为“漏极开路”来进行软件仿真。 交叉开关确定后，还要确定器件的引脚分配。 这里简单的介绍如何使用优先权交叉开关译码表 (即表 )来决定器件的引脚分配，这种分配是基于交叉开关寄存器中的外设选择，这些“交叉开关寄存器”在“系统软件设计”相应的章节中有详细的描述。 为了确定引脚分配，首先根据所需要的外设来配置交又开关寄存器 XBRO、XBRI 和 XBRZ，然后从优先权交叉开关译码表的顶部开始向下扫描，直到遇到第一个被允许的外设部件。 该设备将使用 ，如果需要多个引脚，则可以按顺序从 向后分配。 例如，如果 SPI 是第一个被允许的外设，则 SCK， MISO， MOSI 和 NSS将分别被 分配到。