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摘要：SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计，并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。
关键词：GSMSMSUTF-8GB-2312无线通信无线数传遥控中文编码
由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时，它对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大，维护费用高，且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。 1SMS短信息的无线数传监视和控制
通常情况，基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统，如图1所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心，由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理：一方面，接收各个监控点上传的信息和数据，并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机，以实现对各个监控点的监控和芾恚涣硪桓龇矫妫嗫刂行南煊嗫丶扑慊⒊龅亩愿鞲黾嗫氐愕目刂菩畔ⅲ⑶野颜庑┬畔⑾路⒌较嘤Φ募嗫氐闵希佣锏蕉约嗫氐闵璞附锌刂频哪康摹?BR>
GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统，具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心，同时接收监控中心的控制数据，对设备实施相应的控制。
GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块，如TC35、FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接，并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理。
在我们设计的GSM无线通信控制终端中，采用的GSM通信模块为FALCOMA2D，MCU使用的是Atmel公司的高速8位微控制器ATmage128。ATmega128芯片为64个引脚，内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU，省掉了大量的外围器件，如外扩RAM、ROM存储器等，使硬件结构大大简化，提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。
市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU通过UART串行接口直接向GSM模块下发AT命令，就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相关的一些常用的GSMAT指令。
采用Text模式发送接收短信息的步骤分为初始化GSM模块、发送文本短信息和接收短信息。下面一段简单的程序给出一个示例：
+CMGR:"RECUNREAD","+8613508485560",,"02/10/16,15:37:28+32"
5基于PDU模式的中文短信息接收
发送和接收中文或中/英文混合的短信息必须采用PDU模式。根据GSM07.05的定义，只要控制器通过UART接口向GSM模块下发AT命令，就可以直接读取收到的PDU模式的短信息：
其中：stat表示该条短信息的状态，通常为0（未读过，新的短信息）或1（已读过）；
然后，要分析PDU数据包，根据PDU的数据格式将收到的中文信息和其它相关信息解析出来。
5.1PDU数据包格式
其中短信息服务中心号码、发送源号码、日期以及时间采用压缩BCD码表示，低位在前，高位在后。给出了通过读取短信息的AT命令（AT+CMGR=1）从GSM模块读到的一条PDU模式的短信息，并给出常见的数值与解释。
5.2PDU模式的纯英文短信息解码
5.3中文短信息的解码
①建立UTF-8和GB-2312两个中文编码表，表中数据项为2个字节长度的十六进制的数，代表一个中文编码。两个表的长度分别为14890字节（2×7445）。UTF-8编码表按数据项值从小到大排序，而在GB-2312编码表中，与UTF-8相同位置处为相同汉字的GB-2312码字，如图4所示。
④尽管两个汉字编码表要占用近30KB（如还需要GB-2312到UTF-8的转换，则还要增加两个表，共占60KB），但由于采用了ATmega128单片机，其片内有128KB的程序存储器，因此可将程序与表格放在一起。去掉60KB的表格，仍有近70KB的容量用于系统程序，因此完全不用外部扩充存储器（汉字字库除外），大大简化了硬件的结构和设计。 结语
本文的设计方案已应用在我们研发的产品“车船载GPS-GSM卫星定位无线通信移动终端”上，经过多年的运行和使用，证明系统工作稳定可靠。2001年10月，在美国著名计算机应用杂志《CIRCUITCELLAR》举办的世界性电子设计竞赛“DesignLogic2001Contest”中，该产品获得三等奖。
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作者：马潮 文章来源：华东师范大学
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