嵌入式GPS由GPRS接入Internet的实现
随着全球定位系统的不断改进，软、硬件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。随着卫星导航定位设备的小型化甚至芯片化，嵌入式GPS产品越来越广泛的应用到人们生活的各个领域，而嵌入式产品的网络化就成为当今研究的一个方向。1 系统原理及结构
GPS接收机应用GPRS数据传输方式及网络结构如图1所示：
通过GPRS服务，GPS设备可采用互联网Internet的标准方式与在互联网上的服务器交换数据。GPRS的基础是以IP包的形式进行数据的传输，GPRS无线终端接入GPRS 网络的方法与普通有线MODEM 类似， 都采用建立PPP(Point-to-Point Protocol) 连接方式。PPP协议是一种被广泛采用的串行点对点链路上传输数据报的方法，包括LCP、PAP、IPCP、NCP等。GPRS MODEM通过PPP协议获得动态分配的IP地址。连接建立后，在PPP协议的基础上通过数据传输协议，该系统采用TCP实现与互联网上其它计算机的数据通讯。
2 系统硬件组成
3 系统软件设计与实现
3.1 微型TCP/IP协议栈的移植
如果在嵌入式系统中实现一个完整的TCP/IP协议栈，其难度可能会超出应用本身，所以本系统选用了一种简易的免费TCP/IP协议栈uip0.6作为设计的核心。uip0.6是瑞典计算机科学研究所Adam Dunkels开发的源码公开的免费简易TCP/IP协议栈[3,4]。uip实现了TCP/IP协议集的四个基本协议：ARP地址解析，IP网际互联协议，ICMP网络控制报文协议和TCP传输控制协议；它具备极少的代码占用量和RAM资源要求，尤其适用于8/16位单片机；支持多个主动连接和被动连接并发，支持连接的动态分配和释放；拥有简易的应用层接口和设备驱动层接口。由于本系统采用GPRS网络方式，所以其四个协议集中只保留IP网际互连协议和TCP传输控制协议，并其进行一定的修改。uip协议栈中实现IP网际互联协议时对原协议进行了极大的简化，它没有实现分片和重组。本设计中由于发送接收数据量较小，所以不必进行分片与重组，即对IP网际互联协议的实现部分不作修改。为了减少存储器的使用，uip里的TCP没有实现发送和接收数据的调整窗口。输入的TCP段不会通过uip缓存，而是由应用程序处理。输出数据时，uip不能在每个连接有超过一个未解决的TCP段。在本系统的设计中，为了避免数据丢失，应用中设计一个大的缓冲区send_recbuf[]接收应用要发送的数据，一个较小的发送缓冲区send_buf[]。对uipopt.h中的部分内容进行修改，删去UIP_IPADDR部分，应用文件头文件改为本系统中的应用文件的头文件#include “appcomm.h”，做为客户端本系统中定义#define UIP_ACTIVE_OPEN 1。由于数据链路层采用PPP协议，所以uip_buf[]中IP头的偏移量定义为：#define UIPLLHLEN 0
3.1.1 uip与PPP的接口
当PPP协议从网络接收到一个IP包时，把它放入到uip_buf中，系统调用uip_input()函数。此函数将处理这个包，在需要时会调用应用程序。当uip_input()返回时，uip_buf中放入了一个输出包，包的大小由全局变量uip_len约束，若uip_len为0，则说明没有包要发送，否则，PPP将此包加上PPP包头发送到网上。
3.1.2 uip与应用的接口
uip使用基于事件的编程模式，在响应一定的事件时，应用被当作uip调用的一个C函数UIP_APPCALL来实现，故在应用中要设置#define UIP_APPCALL appcomm，在uip中的标志uip_flags用于uip与应用之间的联系，在接收到数据、数据发送成功、建立了新的连接或数据被重发时，uip调用应用，应用根据uip_flags标志进行相应的处理。
3.2 PPP协议的实现
PPP是运行在硬件接口之上的，它提供LCP、PAP和IPCP协商所需要的合适的机制。这些协商由被PPPEntery()函数调用的固定的状态机执行，它基于接受到的内容建立响应。而PPPReceived()函数，对接收到的每个字节进行转义处理，当一个完整的PPP帧准备好要处理时，PPPReceived()设置整帧标示Isframe，此标志在应用主循环中被PPPEntery()函数轮询。PPP包格式如图1所示：
图1 PPP包格式
