1、7摘要:本文首先介绍了GSM移动通信中的收发短消息(SMS)协议及其编码方式,接着分别探讨了AT89C55微处理器与Motorola D15短消息模块发送、接收接口子程序的设计,并给出了详细的MCS-51编码程序。关键词:SMS编码;GSM; AT89C55;Motorola D151.0引言GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用较广泛的一种系统,主要提供话音、短信息、数据等多种业务。基于GSM短消息功能可以做成传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统,无需另外组建专用通信网
2、络,被广泛用于远程监控、定位导航、个人通信终端等场合。Motorola D15是带语音,数据,传真和短消息支持的PHASE II GSM四类嵌入式封装的模块,常应用于导航,紧急服务,安全系统等领域。数据应用能提供包括车载信息,移动计算,资产管理,远程咪表读取,街灯控制,家庭安全,销售管理,法事管理,POS连接,家用器具监视和控制,显示系统,装入管理等功能。本文以Motorola D15模块为例,探讨了AT89C55微处理器与Motorola D15短消息模块发送、接收接口子程序的具体实现过程。1.1SMS协议及其编码方式GSM移动通信中的短消息传输主要有以下3种类型:分组模式(Block Mo
3、de)。该模式是最早期的短消息传输方式,其通信效率最低。文本模式(Text Mode)。Motorola D15不支持该模式。PDU(Protocol Date Unit)模式(PDU模式)。该模式是当前短消息协议中被广泛使用的模式。 欧洲ETS(Electronic Telegraph System电报系统)协会规定:通过GSM数字蜂窝移动通信网络来发送短消息,用户数据必须转化为GSM字符。而且,用户数据的内容必须是ASCII码字符集里的0x00到0x7f,7位编码的字符(这是对于英文短消息的规定)。因此,用户数据的7位数据,必须转化为8位的GSM字符。其中,每个短消息的信息量限制为140个
4、八位组(7比特编码,160个字符)。以下着重介绍一下如何把7位的ASCII码内容编码为8位的GSM内容。 假设用户要发送一条内容为“ABCDE”的短消息。查阅ASCII字符集可知,它们的编码分别是:0x41、0x42、0x43、0x44、0x45,其对应的二进制数分别是:01000001、01000010、01000011、01000100、01000101。接着可通过逐个增加位数的移位方式来使7位的用户码变为8位的GSM码,如图1所示。 图1 ASCII码编码为GSM码示例注意以上编码方式是以每8个ASCII码字符为一组的,没有达到8个一组的话,最后一个字符移位后高位填充0,依此循环而形成8
5、位一组的编码。经过以上的编码变换后,7位的ASCII码字符就变成了8位的GSM字符,其编码结果分别为0x41、 0xE1、0x90、0x58、0x04。如果160个ASCII字符经过这种编码变换后,则会转化为140个GSM字符内容。 对于所接收到的短消息是发送短消息的反编码,即把接收到的8位二进制的GSM字符重新译码为7位的ASCII码字符。例如,用户接收到6个GSM字符的十六进制的内容如下:图2 GSM码译码为ASCII码示例经过译码后,用户接收到的内容为“ROHDE ”。 在解码接收到的短消息时,以7个GSM字符为一组的,不足一组的最后一个字符移位后剩余的高位填充0。1.2短消息收发程序的
6、实现1.2.1短消息接收子程序通过Motorola D15接收到的短消息在89C55微处理器内存中存储形式是把每条消息中的每个字母的ASCII码的内容拆分后的ASCII码形式存储于内存中。例如,假设用户接收到的GSM字符为AB,字符“A”的ASCII码为41,其中,将“41”拆分后的4的ASCII码为34、1的ASCII码为31。因此在89C55微处理器内存中存储的内容是3431。同理可知,字符“B”在89C55微处理器内存中的存储形式是3432。可见,字符“AB”在89C55微处理中存储的内容是34313432。在进行对所接收到的内容进行译码时,则需先把两个字节的字符转化成一个字节的内容,其
7、对应的子程序命名为ASCIIToHEX。由于ASCII码的编码范围为0x00到0x7F,其中数字“09”是以3为ASCII码的高位,字母“AZ”是以4为ASCII码的高位,因此,区分数字“09”和字母“AZ”的方法只需判断ASCII码的高位即可。若ASCII码的高位为3,则只保留ASCII码的低位;若ASCII码的高位为4,只需屏蔽ASCII码的高位,保留ASCII码的低位且进行加9的运算。ASCIIToHEX子程序编码如下。AtC0:ANL A, #4FH JNB ACC.6, AtC3 CLR Acc.6 SETB Acc.3 INC AAtC3:JNB f0, AtC4 CLR f0 S
8、WAP A XCH A, B SJMP AtC0AtC4: ORL A, B RET程序说明:算法:A+B=AB(注:此处A、B为A字符,B字符,非寄存器),把A表述的ASII转化成字符和表述的ASCII转化成字符合并为一个字符(十六进制)。 数字0(30)到9(39)与4Fh相与,保留低位。字母A到F与4Fh相与,内容不变,仍为41,42,43,44,45,46。因此,0100 0001 - 0000 1001 - 0000 1010把第6位移位到第3位后(+1)0100 0001 - 0000 1001 - 0000 1010把第6位移位到第3位后(+1)0100 0010 - 0000
9、1010 - 0000 1011把第6位移位到第3位后(+1)0100 0011 - 0000 1011 - 0000 1100把第6位移位到第3位后(+1)0100 0100 - 0000 1100 - 0000 1101把第6位移位到第3位后(+1)0100 0101 - 0000 1101 - 0000 1110把第6位移位到第3位后(+1)0100 0110 - 0000 1110 - 0000 1111把第6位移位到第3位后(+1)短消息接收子程序编码如下。MOV DPTR, #Addr_SMSBuf-1 ;Addr_SMSBuf为接收短消息的缓冲区MOV R7,DPHMOV R6,
10、DPLMOV DPTR, #Addr_SMStmpBufMOV R3,DPHMOV R2,DPLAStS0: MOV DPH,R7MOV DPL,R6INC DPTRMOVX A,DPTR ;接收的ASCII码字符以0Ah,0Dh结尾CJNE A,#0AH,AStS1 ;仅对0Ah作判断CLR A ;最后以00h为结尾MOV DPH,R3 MOV DPL,R2 MOVX DPTR,A ;反ASCII码结果存储INC DPTRMOVX DPTR,ASJMP SMSDecode ;跳到译码模块AStS1:XCH A, B ;暂存一个字符INC DPTRMOV R7, DPHMOV R6, DPLM
11、OVX A, DPTR ;调出两个字符XCH A, B LCALL ASCIItoHEX ;调用两个字节合并为一个字节反ASCII子程序MOV DPH, R3MOV DPL, R2MOVX DPTR, A ;结果存储INC DPTRMOV R3, DPHMOV R2, DPLSJMP AStS0通过Motorola D15接收到的短消息在89C55微处理器内存中是以0DH、0AH结尾的。由于以上程序的处理结果仍是GSM字符,因此还需把GSM字符译成ASCII码字符,使它变成用户易于理解、方便阅读的内容。译码工作就是把GSM字符的十六进制转化成二进制后,把二进制的高位从1位到7位,逐个增加位数移
12、位,把高位变成低位,不够的填充0即可。对此,只需应用移位指令即可。译码子程序编码如下。MOV DPTR, #Addr_SMStmpBuf ;指向短消息工作缓冲区首地址MOV R7,DPHMOV R6,DPLMOV DPTR, #Addr_SMSBuf ;指向接收短消息译码的结果缓冲区首地址MOV R3, DPHMOV R2, DPLSMSDe0: MOV R5, #01H ;移位计数器MOV B, #0HMOV DPH, R7MOV DPL, R6 ;指向工作缓冲区的一个字节MOVX A,DPTR ;读取一个字节INC DPTR ;接收缓冲区指针后移MOV R7, DPHMOV R6, DPLMOV C, ACC.7 ; C保存第一个字节的高位CLR ACC.7MOV DPH,R3MOV DPL,R2MOVX DPTR,A ;移位的数据保存在译码/编码缓冲区(Addr_SMSBuf)INC DPTR ;译码/编码缓冲区指针后移MOV R3, DPHMOV R2, DPLCLR ARLC AMOV R1, A ; R1保存高位移到低位的结果SMSDe00:MOV DPH, R7MOV DPL, R6MOVX A, DPTRJZ SMSDeCodeExitINC R5 ;移位次数加一CJNE R5, #08H,SMSDe1MOV A, R1MOV DPH, R3MOV DPL,
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