一、了解硬件

依照我总结的惯例，需要先简单的看一下硬件原理图和芯片手册。
我使用的型号为L506 的4G模块。

1、区分GSM/GPRS/LTE模块

首先是要区分一下GSM/PRS/4G模块的。

SIM900A

比如，正点原子的开发板搭配的是SIM900A为工业级双频GSM/GPRS模块，工作频段为900/1800MHz。

L506

而我们使用的是移柯4G无线模块L506，它是一款低功耗、高性能的LTE模块，采用行业领先的高通MDM9x07平台，最高支持下行速率150Mbps，上行50Mbps的。
L506CF模块支持多个频段包括TDD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA频
段并且可以完全地兼容目前的EDGE和GSM/GPRS网路。
其主要特性：
• 支持FDD LTE:B1/B3/B7/B8
TDD LTE:B38/B39/B40/B41
• 支持UMTS: B1/B8
• 支持TDSCDMA: B34/B39
• 支持CDMA/EVDO: BC0
• 支持GSM: 900/1800 MHz
• LTE能力: cat4
• AT命令: 3GPP TST27.007 以及增强型AT命令
• 供应电压范围：3.4 ~ 4.2V (推荐3.8V)
• 操作温度范围：-40 ~ +85℃
• 存储温度范围：-45 ~ +90℃
• 尺寸：30.0mmX30.0mmX2.8mm
• 封装：LCC
• 重量：约 6克

数据传输：
• LTE
Max. 50Mbps(UL)
Max. 150Mbps(DL)
• TD-HSDPA/HSUPA
Max. 2.2 Mbps(UL)
Max. 4.2 Mbps(DL)
• TD-SCDMA
Max. 128Kbps(UL)
Max. 384Kbps(DL)
• HSPA+
Max. 5.76 Mbps(UL)
Max. 42 Mbps(DL)
• UMTS
Max. 384Kbps(UL/DL)
• CDMA
Max. 307.2Kbps(UL/DL)
• 1xEV-DO
Max. 1.8Mbps(UL)
Max. 3.1Mbps(DL)
• EDGE Class:
Max. 236.8Kbps(DL),Max. 236.8Kbps(UL)
• GPRS
Max. 85.6Kbps(DL), Max. 85.6Kbps(UL)

看到这里有没有点懵逼。LTE/CDMA/WCDMA/GSM/GPRS等等这些缩略语是什么意思？这题我不会做，太难了…

参看：移动通信：什么是GSM，GPRS，EDGE，UMTS，HSPA和LTE？
在移动通信中，经常出现GSM，GPRS，EDGE，UMTS，HSPA和LTE等术语。这些术语指的是不同的数据传输标准，并且对于移动电话用户而言主要以不同的数据传输速率是显而易见的。在这张表中，我对比了不同的标准：
这里写图片描述
在数字移动电话时代初期，只有GSM网络作为模拟系统的替代品。据此，GSM也被称为2G，第二代。逐渐地，开发出新的，更好的和快速的系统。 GPRS和EDGE也使用GSM网络，EDGE的更高速度是技术改进的结果。 第三代是UMTS网络（3G）。同样，在3G网络上，HSPA（H）和HSPA +（H +）的改进是基于的，允许3G网络中更快的传输速率。最后，提出了第四代LTE（4G），这再次带来了传输速率的显着提高。

参看：通用移动通讯系统
这里写图片描述

LTE FDD（频分双工长期演进技术）：最早提出的LTE制式，目前该技术最成熟，全球应用最广泛，终端种类最多[5]。峰值速率：下行150Mbps，上行40Mbps[6]。
LTE TDD（时分双工长期演进技术）：又称TD-LTE，是LTE的另一个分支。峰值速率：下行100Mbps，上行50Mbps。由上海贝尔、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通信、中国移动、高通、ST-Ericsson等业者共同开发。

中国联通、中国移动、中国电信使用的频段：
参看：维基百科–中国移动
参看：维基百科–中国联通
参看：维基百科–中国电信
这里写图片描述

再有就是LTE的能力cat4是什么？
参看：List of devices with LTE Advanced
看一看，发现华为还是很厉害的！！
这里写图片描述

到此，懵懵懂懂的了解了GSM/GPRS/LTE等的含义。
SIM900A为GSM/GPRS 2G/2.5G模块，L506为LTE 4G模块。

2、硬件设计

原理图

这里写图片描述

L506芯片手册分析

开关机复位接口

开机：
PWRKEY先低电平，延时500ms，然后再高电平
STATUS引脚作为模块状态标志，高电平开机，低电平关机。

    GSM_PORKEY_LOW();
    DelayMS(500);
    GSM_PORKEY_HIGH();
  
  
   
   1
   
   2
   
   3

这里写图片描述
关机：
PWRKEY低电平，延时2.5s
或者使用 “AT+CPOF” 命令关机

模块主电源使能引脚（EN_GSM）

模块主电源电压为4.0v，而且电源必须能够提供2A的电流。
它是由TPS54331稳压芯片输入12v输出4.0v转换而来。
这里要看一下TPS54331的使能引脚EN
这里写图片描述
翻译一下：
该引脚是使能引脚。 如果要禁用，请将电压降至1.25 V以下。而将此引脚悬空以启用。 建议使用两个电阻对输入欠压锁定进行编程。

翻译一下：
VIN <3.5 V时的操作
建议器件在输入电压高于3.5 V的情况下工作。未规定典型的VIN UVLO阈值，器件可在低至UVLO电压的输入电压下工作。在低于实际UVLO电压的输入电压下，器件不会切换。如果EN引脚从外部上拉或悬空，则为器件
VIN引脚超过UVLO阈值时变为有效。启动慢启动序列时开始切换。
使用EN控制操作
使能阈值电压为1.25 V（典型值）。 EN引脚保持低于该电压，器件禁用，即使VIN引脚高于UVLO阈值，也禁止开关。在这种状态下，IC静态电流减小。 如果EN电压高于阈值而VIN引脚高于UVLO阈值，则器件变为有效。 启用切换，启动慢启动序列

所以控制 EN_GSM 引脚，高电平GSM工作，低电平GSM不工作。
电路参看：TPS54331引脚图与电路和数据手册下载(电源芯片)

再思考，EN_GSM 引脚高电平是多少伏呢？
STM32的I/O管脚有两种：TTL和CMOS，所有管脚都兼容TTL和CMOS电平。也就是说，从输入识别电压上看，所有管脚(不管是TTL管脚还是CMOS管脚)都可以识别TTL或CMOS电平。下面是摘自STM32数据手册的有关数据：
这里写图片描述

电平参看：S5PV210开发 – TTL和CMOS电平
到此，硬件部分基本上讲完了。

STM32开发 -- 4G模块开发详解（1）