一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法与流程

文档序号:14748476发布日期:2018-06-22 08:39阅读:577来源:国知局

本发明涉及卫星通讯生产技术领域,特别涉及一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法。



背景技术:

现有的地面移动通信基础设施已经可以满足陆地主要区域的通信服务,然而在海上、空中、陆地偏远或极端区域,尤其是在面对应急和重大自然灾害的抢险救灾,以及军事应用等特殊条件下,现有的地面移动通信设施无法实施良好的通信服务,此种情况下,卫星移动通信系统仍是唯一可靠的选择。

卫星移动通信系统利用高、低不同轨道的移动通信卫星可以向用户提供区域乃至全球范围内的语音、数据、短信等移动通信服务;卫星移动通信具有覆盖范围大、作用距离远、组网灵活、通信费用基本与距离无关、不受地面现有设备的限制、受地形影响小等特点。

卫星通信系统的蓬勃发展,特别是我国天通一号移动通信卫星的成功发射,标志着我国进入了卫星移动通信的手机时代,然而,现有的卫星通信方式实用性差、安全性不高,限制了手机卫星通信技术的应用。

本方案采用STM32F427平台,该平台基于高性能的ARM CORTEX-M4 32位精简指令集的核心运行频率高达180MHz. Cortex-M4核心功能的浮点单元(单精度浮点运算单元),支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了全套数字信号处理指令(DSP)和内存保护单元(MPU),从而提高了应用程序的安全性。

以STM32F427平台为内核,搭建多个系统,如存储、电源、音频等,完成手机功能,提高通信终端的实用性。



技术实现要素:

本发明的目的是,针对现有手机卫星通讯存在的技术问题,提供一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法,采用STM32F427平台,基于高性能的ARM CORTEX-M4 32位精简指令集的核心运行频率高达180MHz. Cortex-M4核心功能的浮点单元,支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型,进一步实现了全套数字信号处理指令(DSP)和内存保护单元(MPU),从而提高手机卫星通讯应用程序的安全性;满足基于STM32平台的手持终端系统实现手机通信功能,支持卫星通信方式与传统GSM移动通信模块的自如切换。

本发明通过以下技术方案实现:

一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法,其特征在于,采用STM32F427芯片平台设计,包括以下步骤:

步骤1):STM32F427芯片终端主体搭建,STM32F427芯片终端主体集成有相互通信连接的存储系统、电源网络、音频系统、核心模块、BT/WIFI 模块、按键模块、LCD模块、SIM卡模块及电平转换模块;

步骤2):存储系统构建,采用机身内存与外置TF卡两个部分结合的方式构成手机的存储系统,机身内存采用MXIC电子的MX69GL642E芯片,MX69GL642E芯片集成有高速数据传输的NOR FLASH+ RAM;外置TF卡通过SPI接口接入到意法半导体STM32,支持手机存储扩展;

步骤3):电源网络搭建,电源网络由供电部分和充电部分构成,供电部分采用TI公司的LP3923芯片,充电部分采用TI公司的BQ24259芯片;

步骤4):音频系统构建,音频系统采用TI的LM49350芯片作为音频编解码芯片,音频系统集成有卫星通信以及GSM通信语音模块、蓝牙(BT)语音模块和多媒体播放模块;

所述卫星通信以及GSM通信语音模块采用PCM数据传输方式,数据经过MODEM处理之后传给音频CODEC芯片进行AD/DA转换并传给发声器件进行播放;

所述蓝牙(BT)语音模块采用PCM数据传输方式,将射频语音信号传输给蓝牙模块,经过蓝牙模块收发之后,传输给蓝牙设备进行播放;

步骤5):核心模块搭建,核心模块包括AP应用处理器模块、存储器、CP卫星通信模块、GSM移动通信模块和语音模块;

AP应用处理器模块负责对各类业务进行逻辑处理,通信处理器模块负责建立通信链路并对业务进行封装,存储器模块主要是对数据、代码进行存储和执行,语音模块收发语音数据,

步骤6):BT/WIFI 模块搭建,BT/WIFI 模块采用MURATA公司的BT/WIFI模块LBEE5KL1DX,BT/WIFI模块LBEE5KL1DX支持WIFI 802.11 b/g/n和Bluetooth v4.1;

步骤7):按键模块配置,按键模块采用20个独立的物理按键,采用扩展GPIO芯片实现,芯片选用上海AWINIC公司的AW9523B芯片,采用I2C协议对AW9523B芯片进行控制,并扩展至16路GPIO接口;

步骤8):LCD模块设计,LCD模块采用深圳老友记电子的TFT模块,型号为SX177QQVGA101,TFT模块采用SPI通信方式进行STM32控制及数据传输;

步骤9):SIM卡模块设计, SIM卡模块支持集成有用于匹配卫星通信和GSM移动通信两种不同模式的通信需求的2个NANO型号的SIM卡座;

步骤10):电平转换模块配置,电平转换模块集成有TI的电平转换芯片TXB0104和电平转换芯片TXS0104E。电平转换芯片TXB0104使用于普通IO口电平转换,电平转换芯片TXS0104E适用于I2C协议的电平转换。

进一步,所述供电部分采用分模块进行独立供电,采用的LP3923芯片提供8路不同的LDO供电模式,LDO的输出大小可控。

进一步,所述充电部分采用TI公司的BQ24259充电管理芯片,支持完整充电的过程控制。

本发明提供了一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法,采用STM32F427平台,基于高性能的ARM CORTEX-M4 32位精简指令集的核心运行频率高达180MHz. Cortex-M4核心功能的浮点单元,支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型,进一步实现了全套数字信号处理指令(DSP)和内存保护单元(MPU),从而提高手机卫星通讯应用程序的安全性;满足基于STM32平台的手持终端系统实现手机通信功能,支持卫星通信方式与传统GSM移动通信模块的自如切换。

附图说明

图1为本发明中STM32F427芯片终端主体的结构示意图。

图2为本发明中存储系统的结构示意图。

图3为本发明中电源网络的结构示意图。

图4为本发明中音频系统的结构示意图。

图5为本发明中核心模块的结构示意图。

图6为本发明中BT/WIFI 模块的结构示意图。

图7为本发明中按键模块的结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1、图2、图3、图5、图6及图7对本发明做进一步描述。

本发明涉及一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法,其特征在于,采用STM32F427芯片平台设计,包括以下步骤:

步骤1):STM32F427芯片终端主体搭建,STM32F427芯片终端主体集成有相互通信连接的存储系统、电源网络、音频系统、核心模块、BT/WIFI 模块、按键模块、LCD模块、SIM卡模块及电平转换模块;

步骤2):存储系统构建,采用机身内存与外置TF卡两个部分结合的方式构成手机的存储系统,机身内存采用MXIC电子的MX69GL642E芯片,MX69GL642E芯片集成有高速数据传输的NOR FLASH+ RAM;外置TF卡通过SPI接口接入到意法半导体STM32,支持手机存储扩展;

步骤3):电源网络搭建,电源网络由供电部分和充电部分构成,供电部分采用TI公司的LP3923芯片,充电部分采用TI公司的BQ24259芯片;

步骤4):音频系统构建,音频系统采用TI的LM49350芯片作为音频编解码芯片,音频系统集成有卫星通信以及GSM通信语音模块、蓝牙(BT)语音模块和多媒体播放模块;

所述卫星通信以及GSM通信语音模块采用PCM数据传输方式,数据经过MODEM处理之后传给音频CODEC芯片进行AD/DA转换并传给发声器件进行播放;

所述蓝牙(BT)语音模块采用PCM数据传输方式,将射频语音信号传输给蓝牙模块,经过蓝牙模块收发之后,传输给蓝牙设备进行播放;

步骤5):核心模块搭建,核心模块包括AP应用处理器模块、存储器、CP卫星通信模块、GSM移动通信模块和语音模块;

AP应用处理器模块负责对各类业务进行逻辑处理,通信处理器模块负责建立通信链路并对业务进行封装,存储器模块主要是对数据、代码进行存储和执行,语音模块收发语音数据,

步骤6):BT/WIFI 模块搭建,BT/WIFI 模块采用MURATA公司的BT/WIFI模块LBEE5KL1DX,BT/WIFI模块LBEE5KL1DX支持WIFI 802.11 b/g/n和Bluetooth v4.1;

步骤7):按键模块配置,按键模块采用20个独立的物理按键,采用扩展GPIO芯片实现,芯片选用上海AWINIC公司的AW9523B芯片,采用I2C协议对AW9523B芯片进行控制,并扩展至16路GPIO接口;

步骤8):LCD模块设计,LCD模块采用深圳老友记电子的TFT模块,型号为SX177QQVGA101,TFT模块采用SPI通信方式进行STM32控制及数据传输;

步骤9):SIM卡模块设计, SIM卡模块支持集成有用于匹配卫星通信和GSM移动通信两种不同模式的通信需求的2个NANO型号的SIM卡座;

步骤10):电平转换模块配置,电平转换模块集成有TI的电平转换芯片TXB0104和电平转换芯片TXS0104E。电平转换芯片TXB0104使用于普通IO口电平转换,电平转换芯片TXS0104E适用于I2C协议的电平转换。

优选地,所述供电部分采用分模块进行独立供电,采用的LP3923芯片提供8路不同的LDO供电模式,LDO的输出大小可控。

优选地,所述充电部分采用TI公司的BQ24259充电管理芯片,支持完整充电的过程控制。

本发明提供了一种基于STM32平台的手机卫星通讯方法,采用STM32F427平台,基于高性能的ARM CORTEX-M4 32位精简指令集的核心运行频率高达180MHz. Cortex-M4核心功能的浮点单元,支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型,进一步实现了全套数字信号处理指令(DSP)和内存保护单元(MPU),从而提高手机卫星通讯应用程序的安全性;满足基于STM32平台的手持终端系统实现手机通信功能,支持卫星通信方式与传统GSM移动通信模块的自如切换。

按照以上描述,即可对本发明进行应用。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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