W77E58是Winbond公司推出的一款快速8051兼容微控制器，它的內核經過重新設計，整體運行速度要比標準的8051快2．5倍。W77E58具有1 KB的片上外部數據存儲器和32 KB的FLASH EPROM，省去了外擴SRAM所需的I／O引腳，從而用來擴展鍵盤與液晶顯示屏。
W77E58較為突出的特性是它具有兩個增強型全雙工串行口，在數據采集模塊中可將一個串口采用RS 232協議與GPRS模塊進行數據通信，另外一個串口則采用RS 485協議接收檢測儀器發送的數據。RS 485是在工業檢測現場應用非常廣泛的現場總線，總線上一臺主機可以與多達32臺從機進行通信。在實際應用中可將一臺GPRS數據采集模塊與多臺檢測設備通過RS 485總線相連，提高通信模塊的利用率，這在電表、水表等低成本的檢測儀表無線通信應用中十分重要。
GPRS無線通信模塊負責整個系統的數據收發，GPRS無線網絡通信需要TCP／IP／PPP協議支持，當前常見的GPRS模塊可分為自帶TCP／IP協議棧與不帶協議棧的兩大類，自帶協議棧的模塊有Simcom的SIMl00，使用方便，用戶只需通過AT指令來控制數據傳輸就能實現無線通信，當然價格相對較高；而不帶協議棧的模塊還需用戶自己在單片機中實現嵌入式TCP／IP／PPP協議棧來實現數據傳輸?？紤]到模塊的成本與W77E58高性能，這里選用了西門子的MC35i通信模塊。MC35i穩定性及性價比都比較高，接口簡單，AT指令完善，支持GPRS CLASS 10。使用時只需自行設計外圍電路，包括電源供電、RS 232通信、SIM卡接口電路以及通信天線。該模塊不帶TCP／IP／PPP協議，需要自己編寫，在單片機中實現。

2 TCP／IP／PPP協議的實現
通常的Internet網絡通信只需實現TCP／IP協議簇，但是對于無線網絡的接入還需實現PPP協議。TCP／IP／PPP協議其實是一系列網絡通信協議的集合，為了能在資源有限的單片機中實現網絡數據傳輸，只能根據特定的功能來實現相應的協議，這包括PPP，IP，ICMP，UDP，TCP等協議，并在此基礎上構建應用程序的API接口。
網絡協議采用分層結構，在GPRS無線通信模塊中采用了5層結構。如圖3所示，位于最底層的是網絡硬件驅動程序，也就是GPRS模塊的驅動，MC35i與GPRS網絡的連接、斷開以及數據通信都是通過一系列的AT指令來實現。
接下來是數據鏈路層，數據鏈路層控制互聯網上主機之間數據鏈路的建立，該層實現了精簡的PPP(Point―to―Point Protoco1)點到點協議。GPRS模塊在撥號后首先要與GPRS網關進行通信鏈路的協商，即協商點到點的各種鏈路參數配置。協商過程遵守LCP(Link Control Protoco1)，PAP(Password Authen―tication Protoco1)和IPCP(Internet Protocol ControlProtoco1)等協議。其中LCP協議用于建立、構造、測試鏈路連接；PAP協議用于處理密碼驗證部分；IPCP協議用于設置網絡協議環境，并分配IP地址。一旦協商完成，鏈路已經創建，IP地址已經分配就可以按照協商的標準進行IP報文的傳輸了。數據傳輸完成之后，單片機會向GGSN發送LCP的斷開連接報文，以終止網絡連接。