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1 引言 隨著當代信息社會的不斷進步，無線技術和GSM網絡也得到了迅猛的發展，無線傳真作為GSM的一項新的業務，具有真跡傳送、實時記錄等突出的特點，特別適用于新聞采訪、交通運輸、移動辦公、公安緝毒等領域，它可以最大限度地發揮無線通訊的優點，使用戶可以真正擁有自己的“移動辦公室”。本文詳細闡述了一種通用的GSM無線傳真終端設備的硬件及軟件實現方案。該設備可以作為其它客戶系統的外設終端，進行指令和傳真數據的收發。 2 無線傳真終端的硬件實現 我們設計的無線傳真終端設備采用臺灣華邦公司的8位單片機W77E58作為主控模塊，外接WAVECOM公司的無線GSM/GPRS模塊Q2403A和其他外圍電路構成一種通用的GSM無線傳真終端。 ● 主控模塊的MCU選用華邦的八位機W77E58。W77E58是與MCS51系列單片機兼容的、可多次編程的快速微處理器，在其內部集成有32KB的可重復編程的Flash ROM、256字節的片內存儲器、IKB用MOVX指令訪問的SRAM、可編程看門狗定時器、三個16位定時器、二個增強型的全雙工串行口、片內RC振蕩器、雙16位數據指針等諸多功能。在很多場合，幾乎不用擴展外圍芯片就能夠滿足系統要求。由于其采用了全新設計的微處理器內核，去除多余的時鐘和存儲周期，在相同的晶振頻率下，根據不同的指令類型，其運行速度一般比傳統8051系列快1.5～3倍。一般情況下，平均可達2.5倍以上。另外，由于W77E58采用全靜態CMOS設計，能工作在低速晶振頻率下。與普通的8051相比，若W77E58采用低速工作頻率，在相同的指令吞吐量下，W77E58的節電性能也將大大提高。 主控模塊的作用主要有： ①主控模塊通過AT指令初始化GSM無線模塊，并通過GSM模塊與GSM網絡創建連接，從而與目標傳真終端之間建立連接，協調各硬件部件完成傳真樣張的收發。 ②主控模塊通過RS232串口向客戶系統收發數據或指令； ③主控模塊自主或根據遠程控制指令采取其他操作。 ● GSM無線模塊采用的是WAVECOM公司的Q2403A模塊。Q2403A模塊主要由射頻天線、內部Flash、SRAM、GSM基帶處理器、匹配電源和一個60腳的插座組成。GSM基帶處理器是核心部件，用來處理外部系統通過串口發送過來的AT指令。射頻天線部分主要實現信號的調制與解調，以及外部射頻信號與內部基帶處理器之間的信號轉換。匹配電源為處理器及射頻部分提供所需的電源。Q2403A模塊支持GSM900和GSMl800雙頻網絡，接收速率為26.8kbits/s，發送速率為13.4kbits/s，支持AT FAX class2傳真通信規程。 GSM無線模塊作為傳真終端的無線收發模塊，主要的作用是在主控模塊和GSM網絡之間搭建一個通信橋梁，使主控模塊和目標傳真終端之間完成AT命令的傳送，建立連接，再將主控模塊的傳真數據調制后發送給目標傳真機，或將目標傳真機發送來的傳真數據解調后送給主控模塊，從而完成整個傳真樣張的收發。 另外，Q2403A外部可擴展很多接口，SIM卡接口、I/O接口、平行LCD接口、鍵盤、麥克風輸入和耳機輸出等等。其中SIM卡是必須要外接的。用戶還必須安裝一塊在GSM網絡運營商處注冊過無線傳真業務的SIM卡才能完成無線傳真通信。 ● 通用異步接收發送器 UART采用TI公司生產的TL16C550A，主要的作用是完成主控模塊與GSM模塊之間數據交換時的串并、并串變換。 3 無線傳真通信規程設計及傳真終端軟件設計流程 在公用電話網（PSTN）上為了實現傳真通信，ITU-T制定了相應的通信控制規程，即T.30建議。而在GSM網絡上收發傳真，國際上沒有一個現成的標準的通信控制規程。又由于無線信道具有和固定電話網信道截然不同的特性，諸如信道多徑干擾明顯、信道干擾隨天氣不同而變化大、有一定的頻率漂移現象、信號在該信道上傳輸時間延遲大等等，因此要在無線信道上實時的無失真的收發傳真，不能再繼續沿用T.30建議所規定的通信規程，必須根據無線信道的這些特點重新設計通信規程。 ● 無線GSM模塊的初始化 GSM無線模塊在傳輸AT命令和數據之前，必須對其進行正確的配置，即初始化，這樣才能使其正常的工作。對GSM模塊的初始化設置，可以通過設置其并行接口寄存器中的參數來完成。根據寄存器的比特功能（如表1所示）配置如下： ①設置波特率為9600bps。 ②串行輸入或輸出字符的比特數為8比特。 ③使能發送保持寄存器空中斷 ④FIFO使能，接收緩沖區觸發電平為16字節。 ⑤數據終端準備好，DTR為ON，有發送請求。 ● 無線傳真通信規程設計及單頁傳真樣張發送的軟件實現流程 無線傳真終端向PSTN網絡內的普通G3傳真機發送傳真的過程，其實也是主控模塊對GSM模塊不斷操作的過程，通過協調GSM模塊完成信號的握手和數據的收發。作為數據通信終端設備（DTE）的主控模塊向GSM模塊發送命令，GSM模塊作為數據通信設備（DCE）對命令做出響應，完成該命令的操作，并返回命令執行的結果碼。這一操作貫穿了發送傳真的整個過程。 4 小結 在對該設備的調試過程中，我們得出如下的結論：由于GSM網絡有一定的頻率漂移現象、信號在該信道上傳輸時間延遲大等特點，因此傳輸過程中的轉換等待時間，比普通PSTN上的傳真通信時要有所增長，才能較好的實現無線仿真傳真機與普通傳真機之間的通信。一般的等待時間是80ms或更長一點。但是應該肯定的是GSM無線傳真通信為GSM系統增加了前景廣闊的新業務，我們設計的無線傳真終端設備具有便于攜帶、使用方便等特點，為廣大用戶應用GSM無線傳真業務提供了很大的方便。 |
