基于ARM的GPRS無線數(shù)據(jù)終端設計0

1、山東科技大學畢業(yè)設計PAGE 山 東 科 技 大 學本科畢業(yè)設計論文題 目 基于AARM的GPPRS無線數(shù)數(shù)據(jù)終端設計計學 院 名 稱稱 山東科科技大學 專 業(yè) 班 級級 氣工程及及其自動化110-4班 學 生 姓 名名 學 號 200100322014144 時間： 20012 年 6月 5 日PAGE 68摘要 隨著著嵌入式系統(tǒng)統(tǒng)和GPRSS無線網(wǎng)絡的的發(fā)展，GPPRS無線數(shù)數(shù)據(jù)終端為工工業(yè)生產(chǎn)中的的遠距離數(shù)據(jù)據(jù)傳輸帶來了了更佳的傳輸輸途徑，擺脫脫了有線數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)木窒尴扌?，極大地節(jié)省省了后期維護護費用，降低低了成本，滿足了日益益增長的工業(yè)業(yè)需求。GPPRS 無線線數(shù)據(jù)終端的的研究具有廣廣

2、泛的意義和和良好的商業(yè)業(yè)前景。 本文主主要設計并實實現(xiàn)基于ARRM的GPRS無線線數(shù)據(jù)終端。該該系統(tǒng)以ARRM7系列微微處理器為核核心，通過AAT指令控制制自帶有完整整TCP/IIP協(xié)議棧的的無線數(shù)據(jù)模模塊。結合GGPRS通信信網(wǎng)絡的特點點分析無線數(shù)數(shù)據(jù)傳輸嵌入入式系統(tǒng)的設設計過程，給給出系統(tǒng)的具具體實現(xiàn)方案案，提出硬件件、軟件系統(tǒng)統(tǒng)的設計流程程、開發(fā)要點點和實現(xiàn)過程程。 本系統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)過幾個月月的設計制作作，較好的完完成了 無線數(shù)據(jù)終終端的各項功功能。 關鍵詞：GGPRS；嵌嵌入式；ARRM；AT指令；TCPP/IP協(xié)議議ABSTRACCTWith thhe devvelopmment oof

3、embbeddedd systtems aand GPPRS wiirelesss nettwork, GPRSS wireeless data termiinals has brougght a betteer wayy of ttransmmissioon forr longg-rangge datta traansmisssion in inndustrrial pproducction, gettting rrid off the limittationns of wiredd dataa trannsmisssion, savinng siggnificcantlyy in tthe

4、 laater mmainteenancee costts , reduucing costss and mmeetinng thee growwing iindusttrial demannd. Thhe ressearchh of tthe GPPRS wiirelesss datta terrminall has broadd meannings and good businness pprospeects.The papper maainly desiggns and impleementss the GPRS wirelless ddata tterminnal baased oon

5、 ARMM. The systeem deppendinng on ARM7 familly miccroproocessoor cann conttrol wwireleess daata moodule with a commpletee TCP / IP protoocol sstack throuugh ATT commmands. Makee an aanalyssis off the desiggn proocess of thhe embbeddedd systtem foor wirrelesss dataa trannsmisssion, combinned wiith GP

6、PRS commuunicattion nnetworrk chaaracteeristiics annd givve a speccific systeem impplemenntatioon inccludinng: the haardwarre andd softtware desiggn proocess, deveelopmeent pooints and tthe immplemeentatiion prrocesss. The dessign iis commpleteed forr seveeral mmonthss, impplemennting varioous fuunc

7、tioons of thhe wirrelesss dataa termminal.Key worrds: GGPRS; Embeddded; ARM; AT coommandd; TCPP / IPP prottocol目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326688696 1 緒論 PAGEREF _Toc326688696 h 1 HYPERLINK l _Toc326688697 1.1 研究背背景 PAGEREF _Toc326688697 h 1 HYPERLINK l _Toc326688698 1.2 通訊方方式的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc3

8、26688698 h 2 HYPERLINK l _Toc326688699 1.3 研究具具體任務和目目的 PAGEREF _Toc326688699 h 4 HYPERLINK l _Toc326688700 2 系統(tǒng)總體方方案設計 PAGEREF _Toc326688700 h 6 HYPERLINK l _Toc326688701 2.1 系統(tǒng)功功能要求 PAGEREF _Toc326688701 h 6 HYPERLINK l _Toc326688702 2.2 系統(tǒng)組組成 PAGEREF _Toc326688702 h 6 HYPERLINK l _Toc326688703 2.3

9、 系統(tǒng)主主要器件選型型 PAGEREF _Toc326688703 h 7 HYPERLINK l _Toc326688704 2.2.1 主主控器件的選選擇 PAGEREF _Toc326688704 h 7 HYPERLINK l _Toc326688705 2.2.2 無無線模塊的選選擇 PAGEREF _Toc326688705 h 9 HYPERLINK l _Toc326688706 2.3 軟硬件件開發(fā)工具選選擇 PAGEREF _Toc326688706 h 9 HYPERLINK l _Toc326688707 2.4 系統(tǒng)語語言與模塊化化結構 PAGEREF _Toc326

10、688707 h 10 HYPERLINK l _Toc326688708 2.4.1 AAT指令集 PAGEREF _Toc326688708 h 10 HYPERLINK l _Toc326688709 2.4.2 CC語言程序模模塊化設計 PAGEREF _Toc326688709 h 11 HYPERLINK l _Toc326688710 3 硬件電路設設計 PAGEREF _Toc326688710 h 12 HYPERLINK l _Toc326688711 3.1 電源電電路設計 PAGEREF _Toc326688711 h 12 HYPERLINK l _Toc326688

11、712 3.1.1 電電源芯片選擇擇 PAGEREF _Toc326688712 h 12 HYPERLINK l _Toc326688713 3.1.2 電電源電路具體體設計 PAGEREF _Toc326688713 h 12 HYPERLINK l _Toc326688714 3.2 主控外外圍電路 PAGEREF _Toc326688714 h 14 HYPERLINK l _Toc326688715 3.3 串口通通信電路 PAGEREF _Toc326688715 h 15 HYPERLINK l _Toc326688716 3.4 電平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換電路和部部分指示電路路 PAGEREF

12、 _Toc326688716 h 17 HYPERLINK l _Toc326688717 3.5 無線模模塊外圍電路路設計 PAGEREF _Toc326688717 h 18 HYPERLINK l _Toc326688718 3.5.1 無無線模塊插板板電路 PAGEREF _Toc326688718 h 18 HYPERLINK l _Toc326688719 3.5.2 SSIM卡電路路 PAGEREF _Toc326688719 h 19 HYPERLINK l _Toc326688720 3.6 存儲模模塊電路設計計 PAGEREF _Toc326688720 h 20 HYPE

13、RLINK l _Toc326688721 4 軟件程序設設計 PAGEREF _Toc326688721 h 22 HYPERLINK l _Toc326688722 4.1 軟件總總體設計主流流程 PAGEREF _Toc326688722 h 22 HYPERLINK l _Toc326688723 4.2 系統(tǒng)初初始化 PAGEREF _Toc326688723 h 23 HYPERLINK l _Toc326688724 4.2.1 系系統(tǒng)中斷初始始化 PAGEREF _Toc326688724 h 23 HYPERLINK l _Toc326688725 4.2.2 主主頻配置 P

14、AGEREF _Toc326688725 h 24 HYPERLINK l _Toc326688726 4.2.3 UUART初始始化 PAGEREF _Toc326688726 h 26 HYPERLINK l _Toc326688727 4.2.4 定定時器初始化化 PAGEREF _Toc326688727 h 27 HYPERLINK l _Toc326688728 4.2.5 II2C初始化化與鐵電存儲儲 PAGEREF _Toc326688728 h 28 HYPERLINK l _Toc326688729 4.2.6 參參數(shù)配置初始始化設計 PAGEREF _Toc3266887

15、29 h 31 HYPERLINK l _Toc326688730 4.3 TCPP網(wǎng)絡連接 PAGEREF _Toc326688730 h 31 HYPERLINK l _Toc326688731 4.3.1 TTCP/IPP簡述 PAGEREF _Toc326688731 h 31 HYPERLINK l _Toc326688732 4.3.2 TTCP連接的的建立、維護護與拆除 PAGEREF _Toc326688732 h 31 HYPERLINK l _Toc326688733 4.3.3 系系統(tǒng)TCP網(wǎng)絡連連接過程 PAGEREF _Toc326688733 h 33 HYPERL

16、INK l _Toc326688734 4.4 數(shù)據(jù)解解析 PAGEREF _Toc326688734 h 34 HYPERLINK l _Toc326688735 4.5 數(shù)據(jù)的的接收緩存處處理 PAGEREF _Toc326688735 h 35 HYPERLINK l _Toc326688736 4.6 上下行行數(shù)據(jù)傳輸 PAGEREF _Toc326688736 h 36 HYPERLINK l _Toc326688737 5 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc326688737 h 37 HYPERLINK l _Toc326688738 5.1 硬件調(diào)調(diào)試 PAGEREF _Toc

17、326688738 h 37 HYPERLINK l _Toc326688739 5.2 軟件調(diào)調(diào)試 PAGEREF _Toc326688739 h 38 HYPERLINK l _Toc326688740 6 總結與展望望 PAGEREF _Toc326688740 h 39 HYPERLINK l _Toc326688741 6.1 總結 PAGEREF _Toc326688741 h 39 HYPERLINK l _Toc326688742 6.2 展望 PAGEREF _Toc326688742 h 41 HYPERLINK l _Toc326688743 參考文獻 PAGEREF _

18、Toc326688743 h 433 HYPERLINK l _Toc326688744 致謝 PAGEREF _Toc326688744 h 45 HYPERLINK l _Toc326688745 附錄1 PAGEREF _Toc326688745 h 46 HYPERLINK l _Toc326688746 附錄2 PAGEREF _Toc326688746 h 471 緒論1.1 研究背背景計算機與通信技技術的不斷發(fā)發(fā)展，極大地地促進了工業(yè)業(yè)領域及其它它領域的自動動化和信息化化的發(fā)展。以以前在工業(yè)領領域大多采用用由單片機構構成的數(shù)據(jù)處處理系統(tǒng)和PPC機通過串串行口構成的的微機系統(tǒng)，主主

19、要是針對于于生產(chǎn)過程分分布范圍不大大、相距不遠遠的場合，這這些系統(tǒng)大多多采用RS-232，RS-485或有線線MODEMM的通信方式式，雖然經(jīng)濟濟實用，但是是采用有線的的數(shù)據(jù)傳輸方方式，在很大大程度上限制制了應用場合合的拓展。隨隨著企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模不斷擴擴大，不同的的生產(chǎn)部門可可能在地域上上分布極廣，相相距遙遠，如如電力、鐵路路、采礦和石石油等，這些些部門要對相相距遙遠的生生產(chǎn)過程進行行數(shù)據(jù)傳輸，如如果還是沿用用有線的傳輸輸方式，則在在技術上和經(jīng)經(jīng)濟上都是不不足取的。所所以采用無線線的方式來進進行數(shù)據(jù)傳輸輸?shù)男枨缶腿杖找嫱怀隽?。在通信領域中，移移動通信(GGPRS)網(wǎng)網(wǎng)則是這個領領域中發(fā)展最最積

20、極最活躍躍最快的分支支之一。GPPRS(Geenerall Packket Raadio SServicce)即通用用分組無線業(yè)業(yè)務，是在現(xiàn)現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡上上開通的一種種新型的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸技術，GPRS采用分組交換方式，僅在實際傳送和接收數(shù)據(jù)時才占用無線資源。GPRS理論上可提供高達171.2kbs的傳輸速率。除了速度上的優(yōu)勢外，GPRS還有“永遠在線的特點，即用戶可隨時與網(wǎng)絡保持聯(lián)系。另外分組交換接入時間的縮短，能提供快速即時的連接，可大幅度提高一些事務的效率。利用現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡資源，發(fā)揮網(wǎng)絡覆蓋率高、永遠在線等優(yōu)勢，為現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)提供一種便捷的無線傳輸方式。嵌入式系統(tǒng)是一一門交叉學科

21、科，其支柱學學科包括微電電子學科、計計算機學科、電電子技術學科科和對象學科科。微電子學學科是嵌入式式系統(tǒng)發(fā)展的的基礎，對象象學科是嵌入入式系統(tǒng)應用用的歸屬學科科，計算機與與電子技術學學科是嵌入式式系統(tǒng)技術發(fā)發(fā)展的重要保保證。美國著著名未來學家家尼葛洛龐帝帝在20011年訪華時曾曾預言，45年后，嵌入入式智能電腦腦將是繼PCC和Internnet之后的最最偉大發(fā)明。的的確，在當今今社會中，嵌嵌入式系統(tǒng)已已經(jīng)廣泛應用用于信息家電電、移動通訊訊、手持通信信終端、儀器器儀表、航空空航天以及工工業(yè)控制等領領域，為人們們工作和生活活帶來了極大大的便利，是是當前研究最最為熱門的領領域之一。嵌入式系統(tǒng)被定定義

22、為：以應應用為中心、以以計算機技術術為基礎、軟軟件硬件可裁裁剪、適應應應用系統(tǒng)對功功能、可靠性性、成本、體體積、功耗嚴嚴格要求的專專用計算機系系統(tǒng)。它一般般由嵌入式微微處理器、外外圍硬件設備備、嵌入式操操作系統(tǒng)以及及用戶的應用用程序等四個個部分組成。嵌嵌入式系統(tǒng)以以其本身體積積小，實時性性高，穩(wěn)定性性好，支持以以太網(wǎng)等優(yōu)點點，成為工控控領域的新熱熱點。如何利用嵌入式式系統(tǒng)實現(xiàn)無無線終端，并并通過GPRRS 無線網(wǎng)網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)據(jù)傳輸是一個個具有實用意意義的研究。本本課題源自萊萊蕪一家科技技公司，要求求設計并實現(xiàn)現(xiàn)適用于工業(yè)業(yè)場合的GPPRS無線數(shù)數(shù)據(jù)終端設計計。該終端作作為數(shù)據(jù)傳輸輸終端的載體體

23、，有廣闊的的市場和良好好的商業(yè)前景景。1.2 通訊方方式的現(xiàn)狀隨著電子、計算算機及信息科科學技術的發(fā)發(fā)展，通信系系統(tǒng)的發(fā)展也也非常迅速，目目前，數(shù)據(jù)傳傳輸中主要的的通信方式有有以下幾種：(1)電話撥號號(電話線，專專線)電話撥號主要有有利用電話線線通信和架設設專線通信兩兩種方式。電電話線：就是是利用現(xiàn)有的的公用電話網(wǎng)網(wǎng)為依托，采采用調(diào)制解調(diào)調(diào)器和公用電電話網(wǎng)的交換換機系統(tǒng)，在在兩個通信實實體之間建立立起通信通道道。專線方式式：通信的網(wǎng)網(wǎng)絡適合于傳傳輸數(shù)據(jù)量不不大、實時性性要求不高的的場合。(2)光纖通信信(ADSLL)從現(xiàn)場運行情況況來看，利用用光纖通信時時數(shù)據(jù)比較穩(wěn)穩(wěn)定，抗干擾擾能力強。這這

24、種方式在初初期投資時較較大，但隨著著光通信設備備的價格不斷斷下降，這種種方式有可能能成為比較實實用的現(xiàn)場通通信方式。(3)基于GSSM的短消息息數(shù)據(jù)傳輸GSM除語音業(yè)業(yè)務外，另有有基于短消息息數(shù)據(jù)傳輸業(yè)業(yè)務。短消息息限制每次傳傳送文本字符符不超過1660個，傳送送給移動臺的的短消息在用用戶識別模塊塊(SIM)上存儲。與與話音的傳輸輸建立和釋放放過程不同，在在GSM系統(tǒng)中中，短消息是是唯一一種不不需要建立端端到端的業(yè)務務通道。由于于具備這個特特點，即使移移動臺己處于于電路通信狀狀態(tài)，還能同同時實現(xiàn)短信信息業(yè)務。(4)基于GPPRS的分組組數(shù)據(jù)傳輸通用分組無線業(yè)業(yè)務，是一種種新的GSMM數(shù)據(jù)傳輸服

25、服務，它將數(shù)數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包包的形式在PPLMN(公公眾陸地移動動電話網(wǎng))內(nèi)或其他連連接到PLMMN的外部網(wǎng)網(wǎng)絡間傳輸。主主要針對突發(fā)發(fā)性數(shù)據(jù)分組組傳送的一種種新業(yè)務，與與短消息業(yè)務務類似，提供供兩類業(yè)務點點到點業(yè)務和和點到多點業(yè)業(yè)務。多個GGPRS用戶戶可以共享一一個無線信道道，而一個移移動用戶也可可以同時利用用多個信道，因因而GPRSS用戶的實際際通信速率非非常靈活，可可以低于l000kbpss，也可以高高于100kkbps。在在實際的遠程程數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡耐ㄐ胖校缛缃煌ü芾?、電電力系統(tǒng)、無無線抄表等，可可以采用GSSM短消息、光光纖接入等方方式。GSMM短消息方式式可以實現(xiàn)主主動上報；缺缺點是

26、按條收收費，運行費費用高，而且且在節(jié)假日短短消息中心服服務器繁忙時時延時相當長長。光纖通信信穩(wěn)定可靠，但但是施工成本本投入大、擴擴展性差、設設備維護方面面不方便。而而GPRS通信信則避免了以以上問題。1.3 研究具具體任務和目目的 GPRS無線線數(shù)據(jù)傳輸系系統(tǒng)包括以下下幾部分：(1)數(shù)據(jù)采集集單元由816位單單片機功能電電路承擔，完完成數(shù)據(jù)采集集(針對不同的的應用場合，采采集的數(shù)據(jù)有有所不同)，一般通過過RS2322485接口向向下位機提供供數(shù)據(jù)。(2)下位機主要負責監(jiān)測并并接收數(shù)據(jù)采采集單元提供供的數(shù)據(jù)，經(jīng)經(jīng)過處理，通通過加密隧道道向上位機傳傳輸數(shù)據(jù)；同同時接收上位位機下發(fā)命令令，控制數(shù)據(jù)據(jù)

27、采集單元。應應智能化需求求，該功能單單元由32位微控制制器承擔。這這是該系統(tǒng)控控制功能的核核心單元。 (3)加密密隧道或透明明傳輸 數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄍǖ?。傳統(tǒng)為為有線方式，對對GPRS 無線數(shù)據(jù)傳傳輸系統(tǒng)而言言，則是GPPRS無線傳傳輸隧道。加加密是為了保保證數(shù)據(jù)安全全，不加密時時為透明傳輸輸。 (4)上位機機 由PC承擔，負負責完成數(shù)據(jù)據(jù)分析、處理理、打印等工工作；同時實實現(xiàn)遠程控制制下位機完成成指定任務。該該功能模塊由由通用計算機機系統(tǒng)來完成成，可以不歸歸結為嵌入式式系統(tǒng)的范疇疇。 本文關注的是是下位機無線線數(shù)據(jù)傳輸功功能模塊的實實現(xiàn)。通過GGPRS網(wǎng)絡絡登錄已知公公網(wǎng)IP，建立網(wǎng)網(wǎng)絡連接實現(xiàn)

28、現(xiàn)數(shù)據(jù)無線透透明傳輸。2 系統(tǒng)總體方方案設計2.1 系統(tǒng)功功能要求 GPRS無無線數(shù)據(jù)終端端功能有：系系統(tǒng)可以在77V- 400V寬電壓范范圍供電，也也可5V供電電；具有2332、4855兩種通信接接口；系統(tǒng)上上電初始能夠夠通過串口對對IP地址、網(wǎng)網(wǎng)絡端口號等等登陸參數(shù)進進行配置且掉掉電參數(shù)非易易失；自動登登陸網(wǎng)絡建立立TCP連接接；能夠?qū)ο孪滦袛?shù)據(jù)進行行解析處理完完成數(shù)據(jù)的透透明傳輸；支支持心跳包發(fā)發(fā)送，保持永永久在線。2.2 系統(tǒng)組組成 根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)功能要求系系統(tǒng)大體分為為五部分：電電源部分、存存儲部分、串串口通信部分分、系統(tǒng)主控控部分、無線線通信部分。電電源部分為各各功能模塊部部分提供電源

29、源支持，主控控部分與存儲儲部分為主從從模式，存儲儲主要的參數(shù)數(shù)和相關數(shù)據(jù)據(jù)。通過串口口通信部分完完成參數(shù)配置置和下位機數(shù)數(shù)據(jù)交換的任任務。主控部部分完成數(shù)據(jù)據(jù)的接受、發(fā)發(fā)送、校驗、解解析等處理，通通過和無線模模塊的通信完完成數(shù)據(jù)的無無線透明傳輸輸。系統(tǒng)框圖圖如圖3.11所示。電源部分電源部分串口部分存儲部分無線模塊主控部分圖 3.1 系統(tǒng)框圖2.3 系統(tǒng)主主要器件選型型因為GPRS無無線數(shù)據(jù)終端端應用于工業(yè)業(yè)場合，所以以對系統(tǒng)中用用到的器件提提出了比較苛苛刻的要求。由由于工業(yè)環(huán)境境一般比較惡惡劣，噪聲較較多，對溫度度范圍要求較較寬，要使無無線數(shù)據(jù)終端端能夠在工業(yè)業(yè)現(xiàn)場穩(wěn)定可可靠的運行，所所選器

30、件必須須考慮上述要要求。2.2.1 主主控器件的選選擇作為系統(tǒng)控制核核心的微控制制器應該選擇擇工業(yè)級器件件，同時要具具有低成本、高高可靠、靈活活的擴展接口口等特點。如如今，ARMM微處理器及及技術的應用用幾乎已經(jīng)深深入到各個領領域。采用AARM技術的的微處理器現(xiàn)現(xiàn)在已經(jīng)遍及及各類電子產(chǎn)產(chǎn)品、汽車、消消費娛樂和無無線等市場，尤尤其是工業(yè)控控制領域。從從應用的廣泛泛度考慮，硬硬件平臺的核核心選擇采用用ARM微處理理器微控制制器系列。這這樣，不僅可可以獲得良好好的技術支持持，降低研發(fā)發(fā)風險，而且且可以縮短上上市時間，增增強產(chǎn)品競爭爭力。本文選擇了NXXP公司的LPCC2132作作為系統(tǒng)的主主控芯片。

31、NNXP公司的的ARM內(nèi)核主主控芯片在業(yè)業(yè)界是非常出出色地。LPPC21322是基于一個個支持實時仿仿真和嵌入式式跟蹤的322/16位ARM7 TDMI-STM CCPU的微控控制器，并帶帶有64kBB的高速Flaash存儲器器。128位寬度度的存儲器接接口和獨特的的加速結構使使32位代碼能能夠在最大時時鐘速率下運運行。對代碼碼規(guī)模有嚴格格控制的應用用可使用166位Thumbb模式將代碼碼規(guī)模降低超超過30%，而性性能的損失卻卻很小。較小小的封裝和極極低的功耗使使LPC21132可理想想地用于小型型系統(tǒng)中。寬寬范圍的串行行通信接口和和片內(nèi)16kkB的SRAM使LPC21132非常適適用于通信網(wǎng)

32、網(wǎng)關、協(xié)議轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、軟mmodem、聲聲音辨別和低低端成像，為為它們提供巨巨大的緩沖區(qū)區(qū)空間和強大大的處理功能能。多個322位定時器、11個10位8路ADC、PWM通道和和47個GPIO以及及多達9個邊沿或電電平觸發(fā)的外外部中斷使它它們特別適用用于工業(yè)控制制和醫(yī)療系統(tǒng)統(tǒng)。通過片內(nèi)內(nèi)PLL可實現(xiàn)現(xiàn)最大為600MHz的 CPU操作作頻率，PLLL的穩(wěn)定時時間為1000us?？赏ㄍㄟ^個別使能能/禁止外部功功能和降低外外部時鐘來優(yōu)優(yōu)化功耗。單單個電源供電電，含有上電電復位（POOR）和掉電電檢測（BOOD）電路。CPPU操作電壓壓范圍：3.03.6 VV (3.33 V10%)，I/O口可承承受5V的

33、最大電電壓。以LPC21系系列單片機具具有32位解決方方案的固有優(yōu)優(yōu)勢，如資源源豐富、采用用多級流水線線技術、功耗耗低、體積小小巧、購買和和開發(fā)成本低低、速度可以以到60MHHz，有32個中斷源源，兩個串口口，具有I22C總線和SPII總線接口。主主要用于工業(yè)業(yè)控制，特別是LPCC2132具具有兩個串行行通信口更加加適合無線數(shù)數(shù)據(jù)終端的實實現(xiàn)。MCSS-51單片片機普遍性強強，應用廣泛泛，價格便宜宜。但此系列列單片機字長長有限，處理理速度較慢，資資源不夠豐富富，需要擴展展較多的外圍圍電路，降低低了系統(tǒng)的可可靠性。難以以滿足本設計計要求。相比比較而言，AARM7 系系列單片機更更適用于無線線數(shù)據(jù)

34、終端的的實現(xiàn)。最后后根據(jù)系統(tǒng)要要求選擇LPPC21322。2.2.2 無無線模塊的選選擇無線數(shù)據(jù)通訊模模塊選用中興興通訊MG22639 模模塊，頻段：850/9900/18800/19900MHzz，支持語音、短短信、數(shù)據(jù)功功能，數(shù)據(jù)傳傳輸最高速率率 354kkbps，待機電流約約2mA，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，超薄設計、體體積小、低功耗，溫度度范圍：-330+75。模塊提供供一個完整全全雙工UARRT 接口，最最大速率為11152000bps，對對外接口為22.8V CCMOS 電電平信號，邏邏輯功能符合合RS-2332 接口協(xié)協(xié)議中的規(guī)定定。這路UAART 串口口可作為串行行數(shù)據(jù)接口，通通常

35、用于ATT 指令、數(shù)數(shù)據(jù)業(yè)務、升升級模塊軟件件等。MG22639 模模塊基帶處理理器集成了符符合ISO 7816-3 標準的的SIM 卡接接口，MG22639 模模塊支持1.8V 或3V 的SIM 卡。中中興通訊擁有有雄厚的技術術實力，可為為CDMA/GPRS等等通訊模塊客客戶提供全方方位的技術支支持，為以后后產(chǎn)品升級維維護提供強有有力的技術支支持和保障。綜綜合考慮，在在實現(xiàn)相同功功能的情況下下，這款模塊塊性價比高是是系統(tǒng)的最佳佳選擇。2.3 軟硬件件開發(fā)工具選選擇 對于嵌嵌入式ARMM的開發(fā)，通通常有兩種編編譯環(huán)境ADDS和KEIL，本本系統(tǒng)是在KKeil uuVisioon4的軟件件編譯環(huán)

36、境下下進行的。 ARM微微處理器的傳傳統(tǒng)開發(fā)工具具是ADS，ADS（ARM DDevelooper SSuite）是是在19933年由Metrrowerkks公司開發(fā)發(fā)的，是 HYPERLINK /view/11200.htm ARM處理器器下最主要的的開發(fā)工具。ADS 是全套的實時開發(fā)軟件工具，包編譯器生成的代碼密度和執(zhí)行速度優(yōu)異?？煽焖俚蛢r地創(chuàng)建ARM 結構應用。ADS對匯編、C/C+、java支持的均很好，是目前最成熟的ARM開發(fā)工具。很多ARM開發(fā)軟件（例如Keil）也是借用的ADS的編譯器。 但是ADS界面不夠友好，項目管理和系統(tǒng)設置比較復雜，不易學習。 Keil Visiion4于

37、2009年2月發(fā)布，Keeil VVisionn4引入靈活活的窗口管理理系統(tǒng)，使開開發(fā)人員能夠夠使用多臺監(jiān)監(jiān)視器，并提提供了視覺上上對窗口表面面任何位置的的完全控制。新新的用戶界面面可以更好地地利用屏幕空空間和更有效效地組織多個個窗口，提供供一個整潔，高高效的環(huán)境來來開發(fā)應用程程序。新版本本支持更多最最新的ARMM芯片，還添添加了一些其其他新功能。 2011年3月ARM公司發(fā)布最新集成開發(fā)環(huán)境RealView MDK開發(fā)工具中集成了最新版本的Keil uVision4，其編譯器、調(diào)試工具實現(xiàn)與ARM器件的最完美匹配。2.4 系統(tǒng)語語言與模塊化化結構2.4.1 AAT指令集 AT 即即Atten

38、ntion，AAT指令集是是從終端設備備(Termminal Equippment，TTE)或 HYPERLINK /view/543316.htm 數(shù)據(jù)據(jù)終端設備向向終端適配器器(Termminal Adaptter， TTA)或 HYPERLINK /view/3871326.htm 數(shù)據(jù)據(jù)電路終端設設備發(fā)送的。通通過TA，TTE發(fā)送ATT指令來控制制移動臺的功功能，與GSSM 網(wǎng)絡業(yè)業(yè)務進行交互互。用戶可以以通過AT指指令進行呼叫叫、短信、電電話本、數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)務、傳真真等方面的控控制。90年年代初，ATT指令僅被用用于Modeem操作。沒沒有控制移動動電話文本消消息的先例，只只開發(fā)了一種種

39、叫SMS BlockkMode的的協(xié)議，通過過終端設備(TE)或電電腦來完全控控制 SMSS。幾年后，主主要的移動電電話生產(chǎn)廠商商諾基亞、愛愛立信、摩托托羅拉和HPP共同為GSSM研制了一一整套AT指指令，包括對對SMS的控控制。AT指指令在此基礎礎上演化并被被加入GSMM07055標準以及現(xiàn)現(xiàn)在的GSMM07077標準。SMS的控控制共有3種種實現(xiàn)途徑：最初的BllockMoode；基于于AT指令的的TextMMode；基基于AT指令令的PDUMMode。到到現(xiàn)在PDUUMode已已經(jīng)取代BllockMoode，后者者逐漸淡出。GGSM模塊與與計算機之間間的通信協(xié)議議是一些ATT指令集，AA

40、T指令是以以AT作首，字字符結束的字字符串，ATT指令的響應應數(shù)據(jù)包在每每個指令執(zhí)行行成功與否都都有相應的返返回。其他的的一些非預期期的信息(如如有人撥號進進來、線路無無信號等)，模模塊將有對應應的一些信息息提示，接收收端可做相應應的處理。 中興通訊MMG26399模塊有自己己豐富的ATT指令集本，本本文用到的基基本指令有：AT、ATE0、AT+ZPPNUM=CMNETT,（設置置APN指令令）、AT+ZPPPPOPEEN（激活AAPN指令）、AT+ZIPSETUP=1,37,3030（建立TCP網(wǎng)絡連接指令）、 AT+ZIPSEND=1,10（發(fā)送數(shù)據(jù)指令）。2.4.2 CC語言程序模模塊化

41、設計 不同于一般般形式的軟件件編程，嵌入入式系統(tǒng)編程程建立在特定定的硬件平臺臺上，勢必要要求其編程語語言具備較強強的硬件直接接操作能力。無無疑，匯編語語言具備這樣樣的特質(zhì)。但但是，由于匯匯編語言開發(fā)發(fā)的復雜性，它它并不是嵌入入式系統(tǒng)開發(fā)發(fā)的一般選擇擇。而與之相相比，C語言一種高級的低級級語言，則成成為嵌入式系系統(tǒng)開發(fā)的最最佳選擇。它它既具有 HYPERLINK /view/14900.htm 高級級語言的特點點，又具有 HYPERLINK /view/49.htm 匯匯編語言的特特點。而且CC語言移植性性好、易于模模塊化設計，有有利于系統(tǒng)后后期升級維護護。 模塊化設設計，簡單地地說就是程序序的

42、編寫不是是開始就逐條條錄入計算機機語句和指令令，而是首先先用主程序、子子程序、子過過程等框架把把 HYPERLINK /view/37.htm 軟件的主要結結構和流程描描述出來，并并定義和調(diào)試試好各個框架架之間的輸入入、輸出鏈接接關系。逐步步求精的結果果是得到一系系列以功能塊塊為單位的算算法描述。以以功能塊為單單位進行程序序設計，實現(xiàn)現(xiàn)其求解算法法的方法稱為為模塊化。模模塊化的目的的是為了降低低程序復雜度度，使程序設設計、調(diào)試和和維護等操作作簡單化。程程序模塊開發(fā)發(fā)設計，有利利于團隊成員員間的合作和和分工，使嵌嵌入式產(chǎn)品的的開發(fā)周期變變短。提高開開發(fā)效率，減減少開發(fā)成本本，更有利于于產(chǎn)品的升級

43、級。3 硬件電路設設計 硬件電路路設計的具體體設計任務：首先分析硬硬件系統(tǒng)各部部分的功能要要求，選擇合合適的器件，完完成各部分電電路的設計，然然后利用Prrotel999se進行行硬件電路原原理圖的總體體設計和PCCB的設計，完完成硬件設計計。3.1 電源電電路設計3.1.1 電電源芯片選擇擇 電源部分的的設計，系統(tǒng)統(tǒng)采用兩種可可選擇電源供供電方式，一一種是5V的直流電電源供電，另另一種是電源源范圍在7-40V的寬寬電源直流供供電。工業(yè)現(xiàn)現(xiàn)場的電源多多為12V或24V的開關關電源，而且且工業(yè)現(xiàn)場環(huán)環(huán)境惡劣，為為了滿足工業(yè)業(yè)現(xiàn)場的需求求，為保證系系統(tǒng)的可靠性性、穩(wěn)定性，我我們選用的供供電模塊、電

44、電源轉(zhuǎn)換模塊塊都要從性價價比高、帶負負載能力強等等方面考慮選選型。由于考考慮無線數(shù)據(jù)據(jù)終端的應用用環(huán)境要求，經(jīng)經(jīng)過認真考慮慮系統(tǒng)決定選選用寬電壓輸輸入電壓模塊塊?？紤]到負負載電流和功功耗，電源芯芯片選用開關關式，由于通通信模塊與微微控制器所需需電壓不一致致，故選用SSP62011-3.3為為LPC21132等供電電電壓為3.3V的芯片片供電，選用用為通信模塊塊供電。LMM2576可可將7-400V的直流電電轉(zhuǎn)換成5VV直流電作為為寬電壓范圍圍電源。同時時為了縮小產(chǎn)產(chǎn)品的尺寸，選選擇的芯片封封裝為貼片形形式。3.1.2 電電源電路具體體設計 在寬電源源供電下，首首先7-400V的直流電電源進過L

45、MM2576DDC-DC變變換成5V直直流電，然后后LM25776的輸出經(jīng)經(jīng)MIC299302轉(zhuǎn)換換給無線模塊塊供電，同時時LM25776輸出的55V直流電經(jīng)經(jīng)芯片SP66201-33.3轉(zhuǎn)換成成3.3V給給3.3V芯芯片供電。圖 3.1 LM2576電源轉(zhuǎn)換電路 圖 3.1 LM2576電源轉(zhuǎn)換電路 在圖3.11中的電路中中，LM25576輸入端端和輸出端（MIC29302的輸入端）的兩個二極管IN5408為保護二極管以防電源接反損壞芯片，D3為穩(wěn)壓管，穩(wěn)定電源輸出,電感L1作用是濾波，使輸出5V電壓更加穩(wěn)定。 圖 3.2 模塊圖 3.2 模塊電源電路圖3.2中VBBAT為MIIC29300

46、2的輸出，直直接給MG22639 模模塊供電。MMG26399 模塊要求求供電電壓在在3.4V-4.25VV之間。由得得。為滿足要要求R21/R1在1.92-2.6之間，故故R21=22.2K、 R1=1KK，計算得VVBAT=33.75V。圖 3.3 3.3V電源電路圖 3.3 3.3V電源電路 圖3.33中芯片SP62201-3.3是把5V電壓轉(zhuǎn)換換成3.3VV，為3.3VV器件供電，EEN接高電平平使能轉(zhuǎn)換，RSN為低電壓檢測復位端。當輸出電壓過低時，延時檢測發(fā)出復位信號。本系統(tǒng)未用此端。C15、16為電源端去耦電容。3.2 主控外外圍電路 主控電路主主控芯片為LLPC 21132，采用

47、用外部看門狗狗，外部看門門狗芯片選擇擇SP7066。SP7066S供電電源源為3.3VV，系統(tǒng)上電電后，SP7706S 自自動產(chǎn)生2000ms 低低電平復位信信號，使MCCU 正常復復位。MCUU 配置一個個I/O 管腳腳為輸出，并并接到WDII。如果I/OO 固定為HIGGH 或LOW 電平平不變，則11.6s 后后，SP7006S 內(nèi)部部的看門狗定定時器就會溢溢出并使/WWDO 輸出出低電平，而而/WDO 已連接到手手動復位/MMR，因此會會導致/RSST 管腳輸輸出低電平復復位信號使MMCU 重新新復位。MCCU 在正常常工作情況下下當然是不允允許這樣反復復復位的，因因此必須在程程序里及

48、時反反轉(zhuǎn)I/O 的狀態(tài)，該該操作被形象象地稱為“喂狗”。每次反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)WDI 輸入入狀態(tài)都能夠夠清除SP7706S 內(nèi)內(nèi)部的看門狗狗定時器，從從而確保/WWDO 不會會輸出低電平平（為保證可可靠，喂狗間間隔應當小于于1s）。利用用外部看門狗狗的好處是使使系統(tǒng)更加穩(wěn)穩(wěn)定可靠，避避免內(nèi)部看門門狗定時器限限制系統(tǒng)功能能。晶振電路路晶振選擇111.05992MHZ，這這樣使得系統(tǒng)統(tǒng)時間更加準準確。看門狗狗電路如圖33.4圖 3.4 看門狗電路圖 3.4 看門狗電路 主控電路部部分具體電路路如圖3.55所示，C334、C34、晶振振Y1、R14組成主主控時鐘電路路，晶振選擇擇11.05592MHZZ頻率，R

49、144為起振電阻阻阻值為1MM。CON2為程程序下載短接接端口，需下下載程序時，在在上電短接CCON2，這這樣上電后LLPC21332自動進入入下載模式。D9為運行指示LED。圖 3.5 主控電路圖 3.5 主控電路3.3 串口通通信電路 由于在工工業(yè)現(xiàn)場大部部分的串口通通信接口，一一般采用RSS-232或或RS-4885接口方式式，為了滿足足不同用戶的的需求，本系系統(tǒng)設計了兩兩種接口方式式，可供用戶戶根據(jù)自身條條件自由選擇擇。故選用ssp32322en和sp34885en作為為GPRS無線線終端與下位位機的通信接接口。sp33232enn和sp34885en供電電電源均為33.3V，均均為工

50、業(yè)級芯芯片。 圖3.66為RS-2232典型串串口電路，DD10為數(shù)據(jù)據(jù)傳輸指示燈燈。圖 3.6 RS-232電路圖 3.6 RS-232電路 如圖3.7所示，4485電路中中的CON22 、CON3是232與485的通信信接口切換接接線端子，當當RXD0與與3485RRXD短接、TTXD0與33485TXXD短接時，系系統(tǒng)對外為4485接口，反反之為2322接口。A、B輸出末端的的電阻作為線線路的匹配電電阻，也是為為了避免信號號的反射影響響系統(tǒng)性能。UC0504A集成了四個TVS管，在A、B線路上各接一個TVS管，瞬態(tài)電壓抑制器TVS可以有效的保護器件免遭瞬態(tài)高壓的損害，它可以瞬間由高阻態(tài)變

51、成低阻態(tài)，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。J5為485對外接口。當REDE為高電平時主控向485發(fā)送數(shù)據(jù)，為低電平是進過485接收數(shù)據(jù)。 圖 3.7 RS-485電路 圖 3.7 RS-485電路3.4 電平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換電路和部部分指示電路路 由于MG22639通信信模塊數(shù)字信信號輸入高電電平不能大于于3V，微控制制器輸出高電電平為3.33V，所以需需要進行電平平轉(zhuǎn)換，從而而保證通信正正常，避免燒燒壞模塊。利利用三極管開開關特性進行行電平轉(zhuǎn)換。 圖3.8為為電平轉(zhuǎn)換電電路，當MCCU_TXDD為3.3V高電電平時，三極極管截止RXXD為高電壓

52、壓值為V_MMSM=2.8V,當MCU_TTXD為低電電平時，三極極管飽和導通通RXD為低電電平。電容CC20 、CC22、 CC23的作用用是減弱環(huán)境境對數(shù)據(jù)信號號干擾。 圖3.9中中，當無線模模塊工作正常常時，D6點點亮，D7、DD8分別為VVBAT和VV3.3的電電源指示，DD4為模塊工工作狀態(tài)指示示。開機狀態(tài)態(tài)：D4指示示燈滅；找網(wǎng)網(wǎng)狀態(tài)：D44指示燈以33Hz 頻率率閃爍；Iddle 狀態(tài)態(tài)：D4指示示燈以1Hzz 頻率閃爍爍；Trafffic 狀狀態(tài)（通話、上上網(wǎng)等）：DD4指示燈以以5Hz 頻率率閃爍。圖 3.8 電平轉(zhuǎn)換電路圖 3.8 電平轉(zhuǎn)換電路圖 3.9 電平轉(zhuǎn)換電路 圖

53、3.9 電平轉(zhuǎn)換電路3.5 無線模模塊外圍電路路設計3.5.1 無無線模塊插板板電路 無線模塊MMG26399 模塊是28引腳郵票票接口模塊，功功能支持短信信、語音通話話、數(shù)據(jù)傳輸輸業(yè)務。無線線模塊MG22639 模塊具有一一個完整全雙雙工UARTT 接口（以以下簡稱UAART 串口口），最大速速率為1155200bpps，對外接接口為2.88V CMOOS 電平信信號，邏輯功功能符合RSS-232 接口協(xié)議中中的規(guī)定。這這路UARTT 串口可作作為串行數(shù)據(jù)據(jù)接口，通常常用于AT 指令、數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)務、升級級模塊軟件等等。鑒于本系系統(tǒng)功能需求求，用到的引引本設計主要要用到的是數(shù)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務務。用到

54、的引引腳有RXDD、TXD串口引引腳，RSSSI_LEDD為網(wǎng)絡信號號指示和與SSIM卡相關關的信號引腳腳。圖 3.10 模塊電路圖 3.10 模塊電路3.5.2 SSIM卡電路路 SIM卡卡電路電源為為MG26339V_CAARD輸出電電壓提供，MMG26399支持1.8VV/3.0VV的SIM卡。由由于SIM 卡的設計需需要滿足ESSD 電氣性性能，防止環(huán)環(huán)境下ESDD 損壞SIM 卡的情況，故故本設計在44 路SIM 卡信信號上都加上上了TVS 器件。并且且在4 路SIM 卡信信號上都加了了電容值為222PF的濾濾波電容。減減少信號的干干擾。CLKK為SIM卡卡的時鐘，DDATA為SSI

55、M卡的數(shù)數(shù)據(jù)，RSTT為SIM卡卡的工作復位位信號。圖 3.11 SIM卡外圍電路圖 3.11 SIM卡外圍電路3.6 存儲模模塊電路設計計 存儲模塊電電路采用鐵電電存儲，所用用芯片為FMM24CL664，它具有有64的非易易失RAM。它是是以I2C總線的的方式進行讀讀寫訪問?？煽梢赃M行寫保保護設置。更更高的擦寫次次數(shù)和強度，更更快作出的FFRAM寫入入比EEPRROM更具優(yōu)優(yōu)越性，也是是選擇鐵電存存儲的原因之之一。鐵電存存儲有以下特特點： 1、數(shù)據(jù)據(jù)的收集方面面。在實際應應用中的數(shù)據(jù)據(jù)收集和保存存，F(xiàn)RAMM提供了一個個更優(yōu)越的解解決方案。它它比電池備份份的SRAMM更具成本效效益，而且提提

56、供比EEPPROM更好好的寫屬性。2、高噪聲環(huán)環(huán)境。寫入EEEPROMM可以挑戰(zhàn)任任何嚴重的噪噪聲或電源波波動的環(huán)境。目目前，長時間間的EEPRROM寫時間間可能導致寫寫損壞，F(xiàn)RRAM的寫入入時間可以在在一微秒內(nèi)快快速完成。通通常這個時間間要比噪聲或或電源波動擾擾亂的時間短短得多。 3、維修跟跟蹤。在復雜雜的系統(tǒng)中，維維修信息更需需要被加快記記錄。由于高高擦寫次數(shù)，F(xiàn)RAM作出理想的系統(tǒng)日志。此外，2線的FM24CL64接口允許內(nèi)存分布在整個最小系統(tǒng)中使用。 鑒于鐵電電存儲的上述述優(yōu)點，故本本系統(tǒng)采用FFM24CLL64存儲登登錄參數(shù)等相相關配置。在在圖3.122中A0、AA1、A2接接地，

57、確定了了器件地址。FFMWP接高高電平時寫保保護。FMWWP接低電平平時可進行寫寫操作。圖 3.12 鐵電存儲電路圖 3.12 鐵電存儲電路 4 軟件件程序設計4.1 軟件總總體設計主流流程 本文軟件件設計部分，主主要按照系統(tǒng)統(tǒng)工作過程進進行的設計。首首先是對LPPC21322涉及到的各各功能部分進進行初始化設設置，包括主主頻、串口、定定時器、I22C總線。其其次是對GPPRS登陸參參數(shù)進行設置置，包括連接接的IP和相應的的端口號。最最后建立TCCP服務器鏈鏈接，進入TTCP工作模模式，完成上上下行數(shù)據(jù)的的透明傳輸。以以下為具體流流程圖。 圖 4.1 系統(tǒng)主流程圖 圖 4.1 系統(tǒng)主流程圖4.

58、2 系統(tǒng)初初始化4.2.1 系系統(tǒng)中斷初始始化 ARM77中斷為向量中中斷，向量中中斷控制器（VIC）具有32個中斷請求輸入，可將其編程分為3類：FIQ、向量 IRQ 和非向量 IRQ。可編程分配機制意味著不同外設的中斷優(yōu)先級可以動態(tài)分配并調(diào)整。快速中斷請求（FIQ）具有最高優(yōu)先級。向量 IRQ 具有中等優(yōu)先級。該級別可分配32個中斷中的16個。32個請求中的任意一個都可分配到16個向量IRQ slot中的任意一個。其中slot0具有最高優(yōu)先級，而slot15則為最低優(yōu)先級。非向量IRQ的優(yōu)先級最低。VIC將所有向量和非向量IRQ“相或”向 ARM 處理器產(chǎn)生 IRQ 信號。IRQ 服務程序可

59、通過讀取VIC的一個向量地址寄存器跳到相應地址。如果有任意一個向量IRQ發(fā)出請求，VIC則提供最高優(yōu)先級請求IRQ服務程序的地址，否則提供所默認程序的地址。 中斷程序序的初始化是是對系統(tǒng)內(nèi)需需要用到的中中斷進行包括括優(yōu)先級及其其中斷程序入入口地址的初初始化，首先先是選擇中斷斷類型，本系系統(tǒng)中所有中中斷一律選擇擇為向量中斷斷，然后使能能相應的中斷斷，LPC22132為每每一個中斷源源提供一個通通道號。在中中斷控制寄存存器0-155中寫入中斷斷通道號，中中斷控制寄存存器0中的中斷優(yōu)優(yōu)先級最高。以以此來設定各各中斷源的優(yōu)優(yōu)先級。最后后在相應的向向量地址寄存存器中寫入332位中斷程程序入口地址址。中斷

60、服務務程序就會在在向量地址寄寄存器中讀出出，并在每次次中斷程序執(zhí)執(zhí)行完畢后清清零向量地址址寄存器來結結束中斷程序序。本系統(tǒng)中中斷初始化程程序如圖4.2。圖 4.2 中斷初始化流程圖圖 4.2 中斷初始化流程圖4.2.2 主主頻配置 主頻的配配置其實是對對PLL（鎖相相環(huán)）進行設設定達到系統(tǒng)統(tǒng)需要的系統(tǒng)統(tǒng)主頻， PLL接受的的輸入時鐘頻頻率范圍為110MHz25MHzz。輸入頻率率通過一個電電流控制振蕩蕩器（CCOO）倍增到范范圍10MHHz60MMHz（CPU頻率范范圍）。倍頻頻器可以是從從1 到 32 的整數(shù)數(shù)（實際上，由由于 CPU 最高高頻率的限制制， LPC21132的倍頻值不不能高于