夏　蘭，賈曉冬，曲文博

(1.東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，南京210096; 2.上海瑞示電子科技有限有限公司，上海201202)

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基于MSP430F5529和SD卡的FAT16文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

夏蘭1*，賈曉冬1，曲文博2

(1.東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，南京210096; 2.上海瑞示電子科技有限有限公司，上海201202)

摘要:針對(duì)無(wú)法保存長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)的問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于MSP430單片機(jī)和SD卡的FAT16文件系統(tǒng)。利用SPI總線與SD卡通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡的數(shù)據(jù)讀寫，在SD卡中以FAT16文件格式建立相應(yīng)的文件系統(tǒng)，使其為Windows操作系統(tǒng)識(shí)別，方便后期的數(shù)據(jù)處理。該系統(tǒng)在大容量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。將該設(shè)計(jì)應(yīng)用于便攜式心電監(jiān)護(hù)儀上，有較高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞:MSP430F5529; SD卡; FAT16文件系統(tǒng); SPI; USB

近年來(lái)，便攜式醫(yī)療電子市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭非常迅猛，有數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率已連續(xù)5年保持在20%～30%的增長(zhǎng)［1］。隨著便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)日益明顯，家用便攜式生理信號(hào)監(jiān)護(hù)設(shè)備正逐漸走入人們的生活，便攜式醫(yī)療儀器的發(fā)展迎來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì)。針對(duì)便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品不僅要求低電壓、低功耗、小型化、高精度和高可靠性，而且要求存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大。本研究采用大容量SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)，利用TI公司的MSP430微功耗單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了FAT16的文件系統(tǒng)，為生理信號(hào)采集與記錄、便攜式醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了一個(gè)理想的解決方案。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)以msp430f5529 16位超低功耗微處理器為核心，利用串行外圍設(shè)備接口總線與SD卡相連，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間采集和海量數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)在LCD上通過(guò)菜單對(duì)SD卡中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。為方便微處理器和PC機(jī)對(duì)SD卡的操作，在SD卡中構(gòu)建了FAT16格式相應(yīng)的文件系統(tǒng)，PC機(jī)通過(guò)USB方便在Windows操作系統(tǒng)上直接讀取SD卡上的數(shù)據(jù)文件或用專用讀卡器讀取，進(jìn)而進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這對(duì)事后分析有著非常重要的作用。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2　SD卡接口

2.1SD卡接口設(shè)計(jì)

SD卡(Secure Digital Memory Card)是一種基于半導(dǎo)體閃存工藝的存儲(chǔ)卡，具有大容量、高性能、體積小、口線少、數(shù)據(jù)傳輸速率快、極大的移動(dòng)靈活性以及很好的安全性［2］、操作方便等特點(diǎn)非常適合應(yīng)用在長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)中。因此采用SD卡作為便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品的存儲(chǔ)介質(zhì)是很好的解決方案。SD卡引腳外形如圖2所示，其引腳功能詳述如表1所示。SD卡支持1位/4位兩種數(shù)據(jù)傳輸帶寬，時(shí)鐘最高頻率為25 MHz，理論上最高數(shù)據(jù)傳輸速率為12.5 Mbyte/s［3］。

圖2　SD卡引腳外形圖

表1　SD卡引腳功能詳述［4］

SD卡與主機(jī)的通訊分為兩個(gè)模式:SD模式和SPI模式［5］。SD模式允許通過(guò)6線制(CLK、CMD、DAT0～DAT3)高速總線傳輸數(shù)據(jù)，但大部分微處理器無(wú)此接口，而使用軟件模擬協(xié)議較復(fù)雜，會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸速率。串行外設(shè)協(xié)議接口SPI(Serial Peripheral Interface)方式下外圍設(shè)備接口簡(jiǎn)單，僅需要4根線CS、SCLK、DI(MOSI)、DO(MISO)，就能完成數(shù)據(jù)通信。況且大多數(shù)微處理器提供此接口，SPI協(xié)議簡(jiǎn)單，也易于軟件模擬實(shí)現(xiàn)，故本設(shè)計(jì)選擇SPI模式與主控器進(jìn)行通信［6］。主控器采用MSP430F5529微處理器，它是一款高集成度、高性能處理、低成本的超低功耗單片機(jī)，具有128 kbyte閃存、8 kbyte RAM、USB接口、12位ADC、16位RISC架構(gòu)、5種低功耗模式，具有強(qiáng)大的中斷功能，集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)和較多的I/O端口，提高了對(duì)外圍設(shè)備的開發(fā)能力，其供電電壓范圍為1.8 V～3.6 V［7］，與SD卡的工作電壓兼容，因而可以直接與SD卡相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換電路。MSP430F5529主控器與SD卡連接電路如圖3所示。MSP430F5529利用SPI對(duì)SD卡進(jìn)行讀寫操作，SPI方式下主機(jī)和外圍設(shè)備是以主從方式進(jìn)行工作的，此種模式通常有一個(gè)主器件和一個(gè)或多個(gè)從器件，在本設(shè)計(jì)中MSP430工作于主模式下，SD卡工作于從模式下［8］:

圖3　MSP430F5529主控器與SD卡連接電路圖

(1)MOSI為主器件數(shù)據(jù)輸出，從器件數(shù)據(jù)輸入; (2)MISO為主器件數(shù)據(jù)輸入，從器件數(shù)據(jù)輸出; (3)SCLK為時(shí)鐘信號(hào)，由主器件產(chǎn)生; (4)CS為從器件使能信號(hào)，由主器件控制。

串行外設(shè)協(xié)議消息由指令、回應(yīng)和數(shù)據(jù)塊組成，所有的操作均由主器件控制。主器件每次開始傳送任務(wù)時(shí)，都先將片選端置低電平，以激活串行器件進(jìn)入工作狀態(tài)。SPI傳輸時(shí)序如圖4所示。

圖4　SPI傳輸時(shí)序

當(dāng)CS為高時(shí)，串行同步時(shí)鐘處于空閑狀態(tài)，當(dāng)CS為低電平時(shí)，串行時(shí)鐘開始工作，時(shí)鐘上升沿時(shí)數(shù)據(jù)由主機(jī)傳送至串行設(shè)備，時(shí)鐘下降沿時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)MISO輸入主機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)由高位開始，在串行時(shí)鐘的控制下按位傳輸。當(dāng)CS上升沿時(shí)，結(jié)束所有數(shù)據(jù)傳輸，并清零內(nèi)部計(jì)數(shù)器和命令字寄存器。

SD卡在SPI方式下通訊主要有以下特點(diǎn)［8］:

(1)被選中的卡要對(duì)來(lái)自于主器件的指令有所響應(yīng);

(2)指令的響應(yīng)是一個(gè)8 bit結(jié)構(gòu);

(3)當(dāng)卡接受錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)返回一個(gè)出錯(cuò)的響應(yīng)，代替期望的數(shù)據(jù);

(4)支持單塊和多塊讀寫操作。塊的大小可以大到一個(gè)扇區(qū)(512 byte)，小到1 byte，一次操作的具體長(zhǎng)度可以在CSD寄存器中設(shè)定。

2.2SD卡操作

SD卡的底層操作包括SD卡初始化、寫入和讀取，利用單片機(jī)的通用串行口可以很容易的完成這些工作。SD卡上電后的默認(rèn)模式是SD模式，必須通過(guò)初始化命令進(jìn)入SPI模式。單片機(jī)向SD卡發(fā)送CMD0被成功接收后，SD卡會(huì)向單片機(jī)返回0x01，進(jìn)入idle_state模式。然后再發(fā)送CMD1，接受到正確的返回值0x00后即表示完成初始化操作。需要注意初始化時(shí)SPI速率不能超過(guò)400 kHz，發(fā)送CMD0之前要向SD卡發(fā)送至少74個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)使SD卡達(dá)到正常工作電壓，此時(shí)片選CS為高;發(fā)送CMD0，此時(shí)片選CS才能為低［9］。SD卡初始化流程如圖5所示。

完成初始化之后SD卡即可進(jìn)行讀寫操作。SD卡寫入數(shù)據(jù)時(shí)，先要利用CMD16設(shè)置區(qū)塊長(zhǎng)度，再將地址參數(shù)送入CMD24，即可寫入單個(gè)區(qū)塊，寫入多個(gè)區(qū)塊就是將上述步驟進(jìn)行循環(huán)操作，易于改變。SD卡寫入數(shù)據(jù)的流程圖如圖6所示。SD卡讀取數(shù)據(jù)時(shí)，同樣要設(shè)置區(qū)塊長(zhǎng)度，然后再利用CMD17讀取數(shù)據(jù)。

圖5　SD卡初始化流程圖

圖6　SD卡寫入數(shù)據(jù)流程圖

3　FAT16文件系統(tǒng)

在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單片機(jī)對(duì)SD卡中文件進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)新建目錄、文件，刪除目錄、文件等基本文件系統(tǒng)的操作功能，以及要使SD卡上的數(shù)據(jù)在PC機(jī)上得到正確的訪問，需要在SD卡上創(chuàng)建它們支持的文件系統(tǒng)，這就需要設(shè)計(jì)自己的文件管理系統(tǒng)FAT［10］。FAT文件系統(tǒng)有FAT12、FAT16、FAT32，它們的主要不同是在磁盤分配表結(jié)構(gòu)中每個(gè)記錄所占的位數(shù)不同。本設(shè)計(jì)選擇建立應(yīng)用最為廣泛的FAT16文件系統(tǒng)，F(xiàn)AT16文件分配表每一表項(xiàng)為16位。FAT16文件是Microsoft開發(fā)的文件系統(tǒng)，是一種技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)資源開銷小，易于在單片機(jī)上的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的文件系統(tǒng)。

3.1FAT16文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)［11］

FAT16文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖7所示，和其他FAT文件系統(tǒng)一樣，F(xiàn)AT16文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息一般由MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、DIR區(qū)和DATA區(qū)5個(gè)部分組成。這些結(jié)構(gòu)是在分區(qū)被格式化時(shí)創(chuàng)建出來(lái)的，它們的含義如圖7所示。

圖7　FAT16文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

①主引導(dǎo)記錄區(qū)MBR(Main Boot Recorder)位于SD卡物理磁盤0扇區(qū)，存放SD卡啟動(dòng)代碼，內(nèi)容一般固定，中間有一段硬盤分區(qū)記錄表DPT(Disk Partition Table)記錄了各邏輯分區(qū)的相對(duì)偏移。SD卡不支持多分區(qū)，在1個(gè)SD卡中只有一個(gè)分區(qū)，因此DPT中只有一個(gè)表項(xiàng)被占用。

②系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)DBR(DOS Boot Record)位于邏輯磁盤0扇區(qū)，是操作系統(tǒng)可以直接訪問的第1個(gè)扇區(qū)，DBR區(qū)包含兩個(gè)部分，一個(gè)是引導(dǎo)程序，另一個(gè)是BPB(Bios Parameter Block)參數(shù)記錄表。BPB記錄著本分區(qū)的根目錄大小、FAT個(gè)數(shù)、磁盤介質(zhì)描述、分配單元大小等重要信息。

③FAT表(File Allocation Table)是給文件分配數(shù)據(jù)空間的表格，用于文件內(nèi)容的索引和定位，是一個(gè)以簇為單位的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，又稱簇鏈。每個(gè)簇包含2n(n為整數(shù))個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的扇區(qū)，在對(duì)SD卡格式化時(shí)生成。FAT表中的每個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的1個(gè)簇，用以表示簇的存儲(chǔ)使用情況。由于FAT表對(duì)于文件的重要性，F(xiàn)AT16文件系統(tǒng)有兩個(gè)FAT表，F(xiàn)AT2是FAT1的備份，可以保證在FAT1被破壞的情況下通過(guò)FAT2修復(fù)文件。

④DIR區(qū)(Directory)是根目錄區(qū)，緊接著第2 個(gè)FAT表(FAT2)之后，記錄著根目錄下每個(gè)文件的起始簇號(hào)、大小等屬性。操作系統(tǒng)根據(jù)DIR中文件的起始簇號(hào)和大小，結(jié)合FAT表來(lái)定位文件。

⑤DATA區(qū)存放各種數(shù)據(jù)。是FAT16文件系統(tǒng)主要區(qū)域。通過(guò)READ或WRITE命令從相應(yīng)的扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，或是將特定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的簇中。3.2 FAT16文件系統(tǒng)操作［11］

為了方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理，實(shí)現(xiàn)FAT16文件系統(tǒng)操作，首先要進(jìn)行初始化，即讀取SD卡的系統(tǒng)引導(dǎo)記錄區(qū)，獲得各區(qū)塊的位置以及分配單元大小等參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)可以換算出每個(gè)簇的邏輯地址，用于對(duì)文件系統(tǒng)的操作。

單片機(jī)對(duì)文件的操作主要有創(chuàng)建文件、讀取文件、寫入文件和刪除文件。文件操作的基本思路就是通過(guò)讀取SD卡，在根目錄中找到文件的起始簇號(hào)和大小，再到FAT表中找到整個(gè)文件存放的位置，然后到存放文件的扇區(qū)做相應(yīng)數(shù)據(jù)操作。

讀取SD卡上的文件，首先要根據(jù)文件名在根目錄區(qū)中查找到該文件的目錄登記項(xiàng)，根據(jù)目錄登記項(xiàng)中的起始簇號(hào)既可找到文件在數(shù)據(jù)區(qū)中第1簇的內(nèi)容，又可在FAT表中找到接下來(lái)存放文件的簇號(hào)。由此，可以讀取全部文件數(shù)據(jù)。向SD卡寫文件，要保證FAT1和FAT2中內(nèi)容的一致性，即對(duì)兩塊都要進(jìn)行同樣的寫操作。

文件創(chuàng)建則是根據(jù)所需大小在根目錄中創(chuàng)建文件項(xiàng)的過(guò)程，在FAT表中找到最靠前空置的簇，并將起始簇號(hào)等信息寫入根目錄區(qū)，再根據(jù)文件大小在FAT表中構(gòu)成簇鏈。最后將FAT表進(jìn)行復(fù)制，填入FAT2。

文件刪除操作是直接將根目錄區(qū)所對(duì)應(yīng)的項(xiàng)清空，再將文件對(duì)應(yīng)的FAT簇鏈清空。

文件系統(tǒng)層的操作是在底層之上，可以直接由函數(shù)調(diào)用，利用按鍵和顯示屏，能夠輕易地實(shí)現(xiàn)對(duì)SD卡中文件的讀取、寫入、創(chuàng)建和刪除。此外，本設(shè)計(jì)在此基礎(chǔ)上做了一定擴(kuò)展，配備了可以直接連接PC的USB端口，能夠被電腦識(shí)別，以文件的形式在Windows下訪問SD卡中的數(shù)據(jù)。

4　USB傳輸

在SD卡上創(chuàng)建了Windows支持的FAT16文件系統(tǒng)后，PC機(jī)通過(guò)USB接口在Windows下直接讀取SD卡上所記錄的數(shù)據(jù)文件，方便后期的數(shù)據(jù)處理和分析。

4.1USB接口設(shè)計(jì)

MSP430f5529的USB模塊集成了12 Mbit/s全速USB收發(fā)器;多達(dá)8個(gè)輸入、輸出的數(shù)據(jù)傳輸;支持控制、批量和中斷數(shù)據(jù)傳輸;支持USB掛起、恢復(fù)和遠(yuǎn)程喚醒［7］。本設(shè)計(jì)如圖8所示的USB接口電路圖。電路中利用PUR完成D+信號(hào)的上拉，使主機(jī)能夠識(shí)別當(dāng)前設(shè)備為全速USB設(shè)備，同時(shí)利用TPD2E001DRLR芯片提供電流過(guò)載保護(hù)。

圖8　USB接口電路圖

4.2USB識(shí)別過(guò)程

當(dāng)一個(gè)設(shè)備插入U(xiǎn)SB主機(jī)的集線器中時(shí)，設(shè)備在D+線上的上拉電阻將使集線器中信號(hào)線電位升高，主機(jī)就能自動(dòng)識(shí)別設(shè)備［12］。將主機(jī)和設(shè)備接通后，開始對(duì)設(shè)備進(jìn)行枚舉。枚舉是主機(jī)從設(shè)備讀取各種描述符信息，再根據(jù)這些信息來(lái)加載合適的驅(qū)動(dòng)程序。枚舉的過(guò)程主要有如下幾步:

(1)主機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行復(fù)位，建立控制傳輸過(guò)程，設(shè)備會(huì)在主機(jī)的指令下返回設(shè)備的描述符;

(2)主機(jī)對(duì)設(shè)備再次進(jìn)行復(fù)位，對(duì)新設(shè)備設(shè)置地址;

(3)主機(jī)從新的設(shè)備地址，再次獲取設(shè)備描述符;⑷主機(jī)獲取配置描述符以及字符串描述符;

枚舉過(guò)程結(jié)束后，主機(jī)就會(huì)根據(jù)設(shè)備信息做出響應(yīng)。

4.3USB傳輸過(guò)程

系統(tǒng)的主要功能在于文件數(shù)據(jù)的傳輸，而包(Packet)是USB系統(tǒng)中信息傳輸?shù)幕締卧?，一個(gè)包分成不同的幾個(gè)域，不同類型的包含有不同的域，但是值得注意所有的包都是以同步域開始，緊跟著一個(gè)包標(biāo)識(shí)符PID(Packet Identifier)，最終以包結(jié)束符EOP(End of Packet)來(lái)結(jié)束這個(gè)包［13］。

在USB的傳輸中，制定了4種傳輸類型:控制傳輸、中斷傳輸、批量傳輸以及實(shí)時(shí)傳輸。

本文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大采用了批量傳輸，當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)USB端口和PC機(jī)相連后，能夠進(jìn)入枚舉識(shí)別過(guò)程，并以大容量存儲(chǔ)設(shè)備的形式進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)利用TI官方提供的PC機(jī)驅(qū)動(dòng)，以可移動(dòng)磁盤的形式打開瀏覽SD卡，讀取其中以Windows標(biāo)準(zhǔn)文件存儲(chǔ)的內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)了SD卡中數(shù)據(jù)和PC機(jī)的交互。

5　實(shí)例應(yīng)用

本設(shè)計(jì)應(yīng)用于便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)上，取得了良好的效果。便攜式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)需要將基于MSP430 和SD卡的FAT16文件系統(tǒng)配合心電模擬前端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體心電信號(hào)的采集、存儲(chǔ)。心電信號(hào)的拾取是通過(guò)電極在體表檢測(cè)兩個(gè)部位間的電位差來(lái)完成的。從體表取出的心電信號(hào)，電位變化約為0.01 mV～5 mV，頻率范圍為0.05 Hz～100 Hz。由此可以看出，心電信號(hào)比較微弱，心電信號(hào)必須經(jīng)過(guò)前置放大、濾波等一系列處理后，方能作為醫(yī)生診斷等的依據(jù)。因此心電模擬前端主要由前端放大電路，濾波電路，放大電路等模塊組成。如圖9所示心電模擬前端電路。

圖9　心電模擬前端電路

由于心電信號(hào)非常微弱需要經(jīng)過(guò)前置放大，它主要由高輸入阻抗、高共模抑制比的儀表放大器INA118來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)導(dǎo)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行差模放大，以右腿處電位作為共模端，來(lái)提高共模抑制比，從而避免心電信號(hào)的失真，經(jīng)過(guò)前置放大的信號(hào)還需要再進(jìn)行主要包括高通、低通和帶阻濾波，得到頻段為0.05 Hz ～100 Hz的心電信號(hào)，最后對(duì)信號(hào)再進(jìn)行放大。整個(gè)前端模擬放大器噪聲指標(biāo)要小，不能引入新的干擾，要保證信噪比足夠高。至此由標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)拾取到的心電信號(hào)通過(guò)如圖9所示的放大、濾波的過(guò)程處理之后經(jīng)MSP430的AD采集，可存儲(chǔ)在采用FAT16文件系統(tǒng)的SD卡中，SD卡的容量完全滿足記錄病人的心電數(shù)據(jù)的需求，事后可通過(guò)USB或讀卡器將存儲(chǔ)在SD中的心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上，便于醫(yī)生對(duì)病人心電的回放和分析，為其診斷和治療提供了重要信息。

實(shí)物成品圖片展示如圖10所示。

圖10　實(shí)物圖

6　結(jié)語(yǔ)

本文利用低功耗MSP430f5529單片機(jī)在SD卡上構(gòu)建FAT16文件系統(tǒng)，并以采集、記錄人體心電信號(hào)為例簡(jiǎn)述了該系統(tǒng)可長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)將大容量心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SD卡上，實(shí)現(xiàn)了在SD卡中創(chuàng)建、讀取、寫入和刪除文件等的操作，同時(shí)通過(guò)全速USB實(shí)現(xiàn)SD卡中數(shù)據(jù)和PC機(jī)的交互，使數(shù)據(jù)非常方便的傳輸?shù)絇C機(jī)上進(jìn)行進(jìn)一步處理。該系統(tǒng)應(yīng)用范圍很廣，移植性強(qiáng)，系統(tǒng)架構(gòu)合理功能完善，可廣泛用于生物醫(yī)療、工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等大量數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)的各個(gè)領(lǐng)域中。

參考文獻(xiàn):

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夏　蘭(1963－)，女，漢族，東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)樯镝t(yī)學(xué)電子學(xué)，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)與處理等，melab@seu.edu.cn;

賈曉冬(1992－)，男，漢族，現(xiàn)在就讀于東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，七年制本碩連讀，主要研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)電子學(xué)，醫(yī)學(xué)信號(hào)處理等。

A Scheme for Identifying Complete Identity Information on Mobile Terminal

PAN Jie，WAN Guojin*，HU Jie
(Department of Electronic Information Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China)

Abstract:A new design of identifying complete identity information on mobile terminal based on GSM(Global System for Mobile Communication)network technology is proposed.Using unidirectional authentication mechanism and principle of location update of GSM system，new mechanism of identity request was designed for mobile terminal with different type identity repeatedly.Meanwhile，simulated base station induced terminal to interact with messages transmitted in the air and completed the identification of complete identity information wherein includes TMSI(Temp Mobile Subscriber Identity)，IMSI(International Mobile Subscriber Identity)，IMEI(International mobile equipment identity)and IMEISV (International mobile equipment identity with Software Version)of current terminal by analyzing messages.This scheme can effectively achieve and identify other identity information on terminal promptly where no TMSI is available and the data existing in the current VLR(Visitor Location Register)has lost.The testing results show that this design scheme can effectively identify and manage all identity information of mobile terminals accurately in the base station coverage.

Key words:GSM; mobile terminal; complete identity information; identity request mechanism; location update

doi:EEACC:614010.3969/j.issn.1005－9490.2015.04.046

收稿日期:2014－10－08修改日期:2014－12－16

中圖分類號(hào):TP368.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1005－9490(2015)04－0946－07