在全面学习和理解 GSM Technical Specification （GSM技术规范）的体系结构和接口标准的基础上，北京万联国通科技发展有限公司研发了SMSCMI (短消息单片机接口)，对软硬件所需实现的功能、性能以及其操作配合方面进行了详细的分析和探讨，编写了本文档，其目的在于：
l 准确无误的理解和表达用户需求，以此作为软硬件开发的需求基线；
l 表达系统测试和试运行测试的详细标准，以此作为测试的详细标准，以此作为测试系统大纲和测试数据产生的依据；
l 对合同中“业务边界”附件进一步深化，以此作为软硬件验收的基准；
l 作为软硬件需求说明的第一版，以后的需求更改均在此基础上进行。
本文档的主要读者为业务规范编写人员，软硬件设计人员，软硬件测试人员和软硬件验收人员。
第二节
编写背景
l
系统名称
短消息单片机接口（Short
Message Signal Chip Micyoco Interface）,简称 SMSCMI。
l
版本号
SMSCMI
1.0 版
1.2.2 与其他应用系统的关系
目前在行业中存在的主要系统有：GSM-MODEM。
第三节
文档概述
1.3.1
文档结构
本文档共分 七 章。
第三章 从业务流程，数据流程和功能需求三个角度描述短消息单片机接口的业务需求，业务内 容。
第五章 描述 SMSCMI硬件的性能需求，包括易用性、可靠性、高效性、安全性和可维护性。
1.3.2
电子文档编写工具
本文档运用业务流程图和数据流图来表述业务处理过程，用文字阐述软件的功能和性能需求。
电子文档编写工具为 VISIO ，业务信息流图和功能分解图尊照 VISIO 规定，文字编辑及排版为 OFFICE 2000 之 WORD。
1.3.3
定义说明与符号
本文档所使用的标识符简要说明如下：
图素名 图素符 说明
外部实体
表示外部实体
计算机处理
表示一个使用计算机完成的处理过程。
流
表示处理前（或后）产生的信息的流向。
内部存储
表示系统内部数据的存储
1.3.4
系统编码定义
SMSCMI:短消息单片机接口
1.3.5 参考文献
²
GSM数字移动通信系统
/ (法)MichelMouly，Marie-BernadettePautet著
²
常用GSM手机电路图集
/ 闫剑平，王立宁编著
²
GSM数字移动通信工程
/ 孙孺石等编著
²
单片机原理与应用
/ 武庆生，仇梅编著
²
8051单片机C语言控制与应用
/ 陈龙三编著
²
单片机高级语言C51应用程序设计
/ 徐爱钧，彭秀华编著
第一节
系统建设背景
进入21世纪，信息的地位日益重要，对信息的获取和处理能力成为现代信息处理中的关键问题。在人类社会信息化的过程中，借助各种通讯手段是实现信息交流的主要方式。这些需求使移动通讯（寻呼、GSM、CDMA）和Internet迅速发展起来，表现为移动电话、Internet用户大量增长，各种BP机股票信息机大量应用，各种声讯服务台应运而生，掌上PC、电子辞典市场红火……所有这些现象表明，人们需要信息，需要具备随时随地对信息迅速反馈的能力。
根据我们的市场调查发现，随着计算机的普及，人们对信息处理的要求降低了，对信息获取的要求提高了。除了在专业领域或特定场合外，一般人更注重对信息的获取，采集。比如，商场希望从全国各地的POS终端上实时采集销售信息，旅行者希望获得当地天气预报、火车时刻等信息；股民可能更关心股市的走势行情；IT业界人士和越来越多的网民更希望能随时随地处理自己的Email；等等。总的来看，一般的需求更倾向于信息获取的能力和随时随地的通信能力，对于信息所作出的多数反馈并非一定需要强大的计算处理能力。
其次，人们希望能够保持对信息的迅速反应能力。在电力环境监控，无线环境监控中需要实时告警，对于需要了解股市行情的人来说，随时随地了解股市的行情、了解自己手中股票的价格是至关重要的，诸如此类实时信息的获取更要求能够实时获得。
再次，价格因素仍然是影响消费者的主导因素。大职多数消费者对于通信的成本相当关注，更倾向于一种价格低廉的通讯方式来实现信息获取、反馈能力。利用电话线拨号上网，以及租用ISDN，DDN上网除电话费外还要支付目前较高的上网费用，对于信息服务商来说，价格因素在竞争中仍是主要因素。
针对以上需求，我们认为手机短消息，既有优秀的通讯能力，也具有强大的信息获取能力，便于对信息进行汇总，分析，而且有低廉的价格。开发短消息单片机接口，极具市场潜力。日益增长的移动用户将成为短消息单片机接口的潜在用户，同时，由于短消息单片机接口对手机功能的增强，短消息单片机接口也必对移动通讯行业的发展乃至其它行业的进步起到促进作用。
第二节
用户特点
SMSCMI面向全国用户，其用户群体庞大，分布全国各地，从软件需求的角度来看，SMSCMI的用户有以下特点，必须引起重视。
l
设备应能在任何移动环境中（车船等交通工具上，难以找到电话线的环境等）中具备通讯能力，能与其他人联系沟通。
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在移动的环境中实时获得各种信息，便于对信息进行采集、汇总，分析。
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实现的设备应该便于携带，方便使用。
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设备本身应该具备低廉的价格和良好的性价比，同时，通讯的附加成本应该尽可能的低。
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具备完美的处理能力的设备必定带来其他不利的因素（如价格上升，体积过大而携带不便），所以我们提出“适当的信息处理能力”，要针对用户群的不同，提供不同的处理能力，实现不同产品和灵活的解决方案。
第一节
主要硬件说明
5.1.1
短消息单片机的选用
随着电子技术的发展，单片机的功能日益强大，集成度日益提高，运行速度也越来越快。过去，需要扩展几片外围芯片才能实现的功能现在完全可以由单片机自己去实现，为了保证短消息单片机接口的性能和他的扩展性，本公司采用的W77E58就是这样一种具有许多功能的单片机。
W77E58是台湾 华邦公司生产的与MCS51系列单片机兼容的可多次编程的快速微处理器，在它内部集成有32K的可重复编程的flash ROM、256字节的片内存储器、1K的用MOVX指令访问的SRAM、可编程的看门狗定时器、3个16位定时器、2个增强型的全双工串行口、片内RC振荡器、双16位数据指针等诸多功能。在很多场合，几乎不用扩展外围芯片就能够满足系统要求，而且，由于它采用了全新设计的微处理器内核，去除多余的时钟和存储周期，因此，在相同的晶振频率下，根据不同的指令类型，其运行速度一般比传统8051系列快1.5到3倍，一般情况下，平均可达2.5倍以上。另外，由于W77E58采用全静态CMOS设计，能工作在低速晶振频率下，因此，和普通的8051相比，若W77E58采用低速工作频率，在相同的指令吞吐量下，W77E58的节电性能也将大大提高。
5.1.2 W77E58单片机的特点
Ø 兼容性
W77E58的指令功能完全兼容于80C52（包括对状态位和标志位的影响），只有一点不同的就是在普通80C52的指令系统中，没有操作指令（op-code）A5H，而在W77E58的指令系统中，增加了一条指令DEC DPTR（数据指针DPTR减一），其操作指令（op-code）为A5H。而且，W77E58也具有80C52的全部资源和功能，包括4个8位I/O口， 3个16位定时器，全双工串口，中断源等。W77E58的增加的新功能都是用普通8052所保留的特殊功能寄存器实现的，不与普通80C52的资源产生任何冲突，因此，W77E58可以直接用在已设计好的80C52系统中使用，而为原有系统编写的程序几乎不做任何改动，系统就可正常工作，需要注意的只是由于新的高速内核所造成的指令执行时间的改变及访问外部存储器的读写速度的限制。W77E58的封装也完全兼容于80C52，它所增加的与硬件有关的功能都是复用80C52的P1口，并且W77E58 的44pin PLCC/QFP封装比普通的8051多一组4位的I/O口。
Ø 高速性
W77E58的外部工作时钟频率可达40MHz，而且，由于W77E58采用了重新设计的微处理器内核，去除了多余的时钟和存储周期，运行速度大大提高，这不仅仅是运行晶振频率的提高，而是将普通8051的每个机器周期（machine cycle）包含12个时钟周期（clock period）缩减到每个机器周期包含4个时钟周期，这样，即使在相同的时钟频率下，根据不同的指令类型，其运行速度一般比传统8051提高1.5到3倍。因此，若程序中需要软件定时，其执行时间须根据W77E58的指令的执行时间应重新计算，一般情况下，每一个机器周期有一次取指（包括操作码和操作数）操作，由于在W77E58的256个操作码指令中，有128个是单字节指令，因此，W77E58的指令有一半的执行时间只须一个机器周期，即4个时钟周期。图1以单周期指令为例说明了W77E58的指令的时序关系。
Ø 中断源
W77E58除了具有80C52的6个中断源外，又另外增加了6个中断源，共有12个可定义两种优先级的中断源，每个中断源都有独立的中断使能位、中断优先权位、中断标志位和中断向量。 但是，为了同80C32兼容，所有新增加的中断的优先级都在原有中断的优先级之后，其中断优先级及中断向量如下表1所示，除了同80C32有相同的两个外部中断INT0和INT1外，W77E58又增加了4个外部中断INT2、INT3、INT4、INT5。同80C32一样，外部中断INT0和INT1有边沿触发和电平触发两种触发方式，当中断被响应后，其中断标志位由硬件自动清除；而外部中断INT2到INT5只有边沿触发方式，其中断标志位可被独立设为由硬件或软件清除，缺省设置为由软件清除，当然，用户可根据需要通过修改相对应的特殊寄存器，将外部中断INT2到INT5设为由硬件清除中断标志位。
Ø 两个增强全双工串口
和80C32相比，W77E58除了具有同80C32一样的全双工串口外，W77E58又增加了一个全双工串口，其外部引脚RXD1、