在GPRS通信電路中設(shè)計(jì)晶振為芯片提供工作頻率，它是構(gòu)成芯片的最小系統(tǒng)必不可少的元器件，一般與它串聯(lián)2個(gè)電容，是固定接法，一個(gè)是輸入電容，一個(gè)是輸出電容，根據(jù)Datasheet確定電容的大小為30pF。

2．2 軟件設(shè)計(jì)

2．2．1 負(fù)控管理終端的軟件設(shè)計(jì)

在負(fù)控管理終端的整體流程是終端上電后，初始化串口，啟動(dòng)撥號，建立TCP連接成功后，主站向負(fù)控管理終端發(fā)送登陸幀，負(fù)控管理終端監(jiān)聽到登陸幀后(主站和負(fù)控管理終端建立通信前，主站要知道負(fù)控管理終端中GPRS模塊的SIM卡號)，發(fā)出確認(rèn)幀，主站與負(fù)控管理終端就可以開始通信。負(fù)控管理終端接收到數(shù)據(jù)時(shí)，先判斷是不是主站發(fā)送過來的控制命令，如果是，將該命令透明傳輸給電能表，電能表通過解析判斷其要是采集數(shù)據(jù)命令，就將相應(yīng)的電能數(shù)據(jù)返回給負(fù)控管理終端，負(fù)控管理終端收到數(shù)據(jù)后通過TCP發(fā)送給主站；如果不是控制命令，說明是電能表的返回?cái)?shù)據(jù)，同樣通過TCP協(xié)議發(fā)送給主站。在沒有任何命令時(shí)，負(fù)控管理終端進(jìn)入低功耗模式，間隔一定時(shí)間發(fā)送心跳包，以確定它與主站沒有斷開連接。每隔15 min，負(fù)控管理終端會(huì)定時(shí)采集電能數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在NANDFLASH中，等待主站隨時(shí)調(diào)用。此外，當(dāng)負(fù)控管理終端處于異常狀態(tài)，或者發(fā)生一些特殊事件時(shí)，比如事故報(bào)警信息，負(fù)控管理終端通過遙信控制主動(dòng)上報(bào)給主站，以做出適當(dāng)處理。

負(fù)控管理終端的應(yīng)用軟件主要包括數(shù)據(jù)采集及處理程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序。數(shù)據(jù)采集及處理程序完成電能表數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)通信程序完成將處理后的數(shù)據(jù)傳送到主站。另外，網(wǎng)絡(luò)通信程序還要發(fā)送主站的控制指令。

該部分的軟件編寫采用自上而下的設(shè)計(jì)思路，以模塊化設(shè)計(jì)為原則，采用C語言編程，通過建立數(shù)據(jù)采集與處理線程、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信線程、按鍵控制線程，使其相互協(xié)調(diào)地運(yùn)行。

結(jié)合上面給出的設(shè)計(jì)思路，下面重點(diǎn)介紹如何利用多進(jìn)程技術(shù)和管道技術(shù)來實(shí)現(xiàn)抄表和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信之前，先設(shè)定網(wǎng)絡(luò)端口最大允許接入的客戶端數(shù)、父進(jìn)程和子進(jìn)程設(shè)定的2個(gè)狀態(tài)變量。

gprs_com_task()：GPRS通信任務(wù)主要功能是接收來自主站的信息，直接從Nand FLASH中讀出數(shù)據(jù)上發(fā)給主站，主站接收完畢后掛機(jī)結(jié)束通信。

gather_meter_realtime()：實(shí)時(shí)采集任務(wù)主要完成和電能表的通信工作。根據(jù)自定義規(guī)約判斷主站想要什么數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)TCP打包后發(fā)回到通信任務(wù)，通信任務(wù)就會(huì)以相應(yīng)的形式(數(shù)據(jù))上傳給主站。

gather_meter_time()：定時(shí)采集任務(wù)指每天定時(shí)主動(dòng)讀取電能表，并將讀到的數(shù)據(jù)存放在NandFLASH中。這樣當(dāng)主站下發(fā)命令索要數(shù)據(jù)時(shí)，終端就不必再去讀表，可以直接將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)上發(fā)給主站。

alarm_task()：報(bào)警任務(wù)每隔一定時(shí)間程序就去讀三相電壓，并將讀到的實(shí)時(shí)值與存放在Nancl FLASH中規(guī)定的電壓上限值作比較，當(dāng)實(shí)時(shí)電壓值超過上限值或者低于下限值時(shí)，負(fù)控管理終端軟件就對電網(wǎng)狀態(tài)字置位。當(dāng)故障消除，電壓恢復(fù)正常時(shí)，終端軟件再向電網(wǎng)狀態(tài)字置位。

led_task()：指示燈任務(wù)用于判斷程序和通信模塊是否處于正常工作狀態(tài)。負(fù)控管理終端有2個(gè)運(yùn)行指示燈，一個(gè)用于指示程序的正常運(yùn)行，1 s閃爍1次；另一個(gè)用于指示通信模塊的工作狀態(tài)，GPRS模塊沒有注冊到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該指示燈1 s閃爍1次，注冊上網(wǎng)絡(luò)后，3s閃爍1次。

2．2．2 主站管理軟件的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的主站管理軟件是用面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ遃B開發(fā)完成的。通過使用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型來構(gòu)建主站，將負(fù)控管理終端模型化為一系列邏輯沒備組成，每個(gè)邏輯設(shè)備是該物理設(shè)備的一個(gè)功能子集，各種功能則用對象模型來標(biāo)準(zhǔn)化。主站設(shè)置2個(gè)邏輯設(shè)備：管理邏輯設(shè)備與數(shù)據(jù)邏輯設(shè)備。管理邏輯設(shè)備是主站中必需的，管理邏輯設(shè)備中存放一些與全局相關(guān)的及負(fù)控管理終端參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)對象；數(shù)據(jù)邏輯設(shè)備用來存儲(chǔ)和管理負(fù)控管理終端下屬的電能表數(shù)據(jù)。