[发明专利]一种在单片机中实现GSM模块控制的系统及方法

说明书

本发明公开了一种在单片机中实现GSM模块控制的系统，包括GSM任务调度层、任务处理与撤销层、任务执行层、功能封装层、底层驱动层、以及全局变量层，其中，所述GSM任务调度层、所述任务处理与撤销层、所述任务执行层、所述功能封装层和所述底层驱动层依次连接，并均与所述全局变量层连接。本发明通过五层划分加一套全局变量层的软件架构，将GSM的任务划分成GSM模块的功能序列，每次调用任务执行函数，执行一个功能封装函数，该功能封装函数通过异步控制，对于短时间内有回复的AT命令，通过同步方式检测其回复，可以较迅速地做出响应，而对于回复时间较长的AT命令，通过异步方式检测其回复，减少了回复的等待时间，降低了系统功耗。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及在单片机上实现GSM无线通信模块的低功耗控制的嵌入式系统及其工作方法，更具体地，涉及以嵌入式软件架构实现GSM模块的低功耗控制。

背景技术

全球移动通信系统GSM(Global System for Mobile Communication)技术广为大众所熟知，其中的核心模块是GSM无线通信模块，其指的是符合GSM规范的，具有发送短信、语音通话、GPRS数据传输等基于GSM网络的所有基本功能的软件模块，又简称为GSM模块。

市面上大部分智能硬件产品都附带有通信模块，根据其需求，可能选择WIFI模块、蓝牙模块、GSM模块。其中，GSM模块网络覆盖面广，应用限制小，是智能硬件上最受欢迎的通信方案之一。一般的智能硬件开发，都是通过一个单片机来控制一个通信模块以及其余相关外设，其中，通信模块是最为复杂的部分，其控制逻辑是否完善直接影响着单片机的稳定性、功耗、功能性，进而影响到最终的智能硬件产品的价值。

现有的通过单片机控制通信模块的软件架构(以下简称软件架构)，大致有两种：

(1)数据透传型：将GSM模块配置成“数据透传模式”，在整个系统的运行周期中，GSM模块都处于开启状态。这一方式编程简单，无需进行复杂的软件设计，但是能够使用的GSM模块功能局限于GPRS数据传输。同时GSM模块保持开启，导致电路功耗较大，不适合于对功耗有严格要求的产品。

(2)同步控制型：使用AT指令对GSM模块进行控制，发出一条AT指令后，程序阻塞，直到GSM模块返回结果。为了防止程序锁死，一般设置超时时间，返回时间若超过超时时间，则认为命令失败。这一方式编程比较简单，但是存在一定缺陷：耗时较长的AT指令其返回时间不固定，如果超时时间设置过短，则命令失败率高，如果设置过长，则系统阻塞时间过长，影响系统处理速度。此外，无论如何设置超时时间，系统都存在一定阻塞，导致用户体验下降。

这些现有技术中存在如下缺点。在数据透传型架构中，GSM模块开启时间过长，因而功耗较高，此外，由于GSM模块持续开启，因而无法使用除GPRS数据传输以外的功能。在同步控制型架构中，对长命令的超时时间难以进行合适的设置，过高则系统长时间阻塞，过低则命令成功率低，而且系统阻塞的存在必定导致用户体验的下降，进一步地，在同步控制逻辑中，主程序代码和GSM模块控制代码耦合程度较高，这导致一旦更换GSM模块，主程序代码必须相应修改，大大提高了开发人员的工作量。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供一种在单片机中实现GSM模块控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：检测是否接收到模块启用命令，如果未接收到，则返回到其余业务逻辑，继续等待，如果接收到，则判断要执行的任务是否是GSM任务，如果不是，则关闭GSM模块，如果是，则进入步骤S2；

步骤S2：执行GSM任务调度；

步骤S3：GSM任务调度结束后，返回其余业务逻辑，继续等待新的命令。

进一步地，步骤S2中GSM任务调度的执行方法包括：