车辆GPS定位信息采集系统

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  • 1 系统硬/软件平台概述

      车辆GPS定位信息采集系统的硬件平台结构如图1所示。

    车辆GPS定位信息采集系统

      该平台可以分为3大模块:

      1)微系统核心模块 由基于ARM920T的32位嵌入式微处理器S3C2440、SDRAM和Nand FLASH构成和总线接口构成。2片32 MB的HY57V561620构成64 MB的SDRAM存储器,用于运行系统主程序。存储容量为64 M×8 bit的Nand FLASHK9F1208UOM,因其具有掉点保护功能,用于存储操作系统内核、Bootloader的启动代码和用户程序。

      2)GPS原始数据接收模块 由一台遵循NMEA-0183协议标准的GPS接收机和PS天线组成。通过外接GPS接收机,将接收到的GPS原始信息,送入到嵌入式微处理器进行数据解析,最终得出战车所在位置的位置、速度和海拔等信息。

      3)外设控制模块 包括LCD+触摸屏、USB主/从口、电源、JTAG调试接口、复位电路。选用东华的自带4线模拟电阻式触摸屏和硬件驱动的3.5#TFT型LCD,用于人机交互以及现实解析后的GPS信息。USB主口用于扩展U盘,用于数据存储,从口用于下载WinCE内核文件以及与软件开发主机进行数据交互,JTAG调试接口用于硬件调试以及烧载Bootloader。

      软件平台为微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE,它界面友好,支持嵌套中断、更好的线程响应、更多的优先级别;支持串口和网络通信;具有丰富的API函数,具有强大的开发工具;多硬件平台支持,支持ARM、MIPS等处理器。经过Platform. Builder定制移植的WindowsCE操作系统如图2所示。

    车辆GPS定位信息采集系统

      2 定位信息数据格式

      GPS的输出数据遵循NMEA-0183协议标准,即美海军的电子设备标准。根据NMEA-0183协议,获取GPS定位信息,必须将串行口的波特率设置为4800b/s,数据位设置为8 bit,停止位设置为1 bit,校验为设置为无。该协议定义了GPS接收机输出的标准信息,最常用、兼容性最广的语句格式包括:$GPRMC、$GPGGA、$GPGSV、$GPGSA、$GPGLL等。应用到的GPS数据格式包括$GPRMC、$GPGGA、$GPGSV三种。其中,用$GPRMC语句获取时间、经纬度、速度、年月日信息,用$GPGSV语句获取海拔高度信息,用$GPGSV语句获取可见卫星数信息及卫星的方位角和仰角信息,用以获取卫星的视图。各语句的数据段的含义,参考NMEA-0183协议标准。

      3 GPS定位信息采集和处理的软件实现

      本系统的软件开发在可视化开发工具Embedded VisualC++(简称EVC)中,采用MFC编程技术实现。

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