【正文】 目 錄0摘要 ………………………………………………………………………………………………………11引言…………………………………………………………………………………………………………21系統(tǒng)方案選擇與論證………………………………………………………………………………………2 …………………………………………………………………………………… 3…………………………………………………………………………………3 主控芯片選擇方案 ………………………………………………………………………3 操作系統(tǒng)及選擇方案 ……………………………………………………………………3 GPS模塊設(shè)計方案…………………………………………………………………………3 ……………………………………………………………………… 3 …………………………………………………………………… 4………………………………………………………………………………………42 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ………………………………………………………………………………………5 flash芯片電路 ……………………………………………………………………………………7 ………………………………………………………………………………………… 8 usb接口電路 ……………………………………………………………………………………9 …………………………………………………………………………9 …………………………………………………………………………………………103系統(tǒng)的軟件設(shè)計 …………………………………………………………………………………………11 ……………………………………………………………………………………11 Maintab類 ………………………………………………………………………………………11 Mainwidget類 …………………………………………………………………………………11 config 類 ………………………………………………………………………………………12 map類 ……………………………………………………………………………………………13 gps_diver 類 …………………………………………………………………………………14 staSNR 類 ………………………………………………………………………………………14 debug_PDF 類 ………………………………………………………………………………… 15 Makefile 文件 …………………………………………………………………………………16 地圖文件 （）………………………………………………………………164測試 ………………………………………………………………………………………………………16 ………………………………………………………………………………16 衛(wèi)星接收測試……………………………………………………………………………………18 ……………………………………………………………………………………20…………………………………………………………………………………22 …………………………………………………………………………………………22 …………………………………………………………………………………………23 ……………………………………………………………………………………235總結(jié) ………………………………………………………………………………………………………23參考文獻: ………………………………………………………………………………………………… 23謝： ………………………………………………………………………………………………………24錄：……………………… ………………………………………………………………………………24畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 基于ARMLINUX的GPS導(dǎo)航系統(tǒng) 摘要：本系統(tǒng)由GPS數(shù)據(jù)采集并顯示、地圖顯示兩大部分組成，模擬GPS導(dǎo)航的過程。通過GPS模塊、arm9硬件環(huán)境、嵌入式LINUX操作系統(tǒng)、TFT觸摸屏等模塊來完成整個體系的運作，使其實時采集GPS數(shù)據(jù)，然后將GPS數(shù)據(jù)對應(yīng)的地圖顯示出來，再利用串口將數(shù)據(jù)送入PC機數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)查詢等一系列功能。本設(shè)計的特點在于界面友好、用戶易操作、功耗低、便于長時間戶外導(dǎo)航。關(guān)鍵詞：ARM。LINUX。GPS。C++語言。SHELL編程。嵌入式操作系統(tǒng) The ARMLINUXbased GPS navigation systemZhu Heng(Institute: Institute of Physics and Electronic Information Professional: Applied Electronic Technology Education Year: 06 Instructor: ZHOU Yonghong) Abstract: This system consists of GPS data collection, map display posed of two parts, simulated GPS navigation process. Through the GPS module, arm9 hardware environment, embedded LINUX operating system, TFT touch screen and other modules to plete the operation of the entire system to collect realtime GPS data, GPS data and then display the corresponding map, reuse the data into the PC serial port machine in the database queries, and so to achieve a series of functions. This design feature is userfriendly, user easy to operate, low power consumption, easy to navigate a long time outdoors.Keywords: ARM。 LINUX。 GPS。 C + + language。 SHELL programming。 embedded operating system0 引言GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。隨著人民生活水平的法杖，GPS技術(shù)被越來越多的應(yīng)用在個人PDA、個人車載終端、手機等個人設(shè)備上。人們通過手持GPS，能準(zhǔn)確知道自己所在的位置，從實現(xiàn)到導(dǎo)航、確定旅游路線、獲取地理信息等功能。本文介紹的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，以ARM作為主控芯片，配以GPS、TFT觸摸屏、嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，構(gòu)建了一個集GPS信息顯示、地圖顯示、語音導(dǎo)航為一體的完整系統(tǒng)。本系統(tǒng)在一定程度上推動了個人手持GPS導(dǎo)航設(shè)備研究的發(fā)展。1 系統(tǒng)方案選擇和論證 總體設(shè)計方案個人手持設(shè)備要求界面美觀、功耗低、易于操作。系統(tǒng)應(yīng)有彩色觸摸屏；低功耗、高速度的處理芯片；帶有嵌入式操作系統(tǒng)；GPS信息接收模塊；sd卡用以存放地圖；TFT觸摸屏模塊框圖分別如圖1所示：Nor flash Nand flashSd卡（存放地圖）Gps模塊S3c2440 串口（調(diào)試及下載）電 源 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 System Structure Diagram 部分模塊設(shè)計方案 控制模塊設(shè)計方案方案一：采用凌陽公司的16位單片機，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動能力高、集成度高、易擴展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、中斷處理能力強等特點。用于語音處理和識別等領(lǐng)域。滿足系統(tǒng)GPS模塊和語音導(dǎo)航功能的需要。由于本系統(tǒng)需要彩色人機交互界面，對處理速度要求較高，故不采用。方案二：采用samsung公司的s3c2440。S3c2440采用ARM920t內(nèi)核，實現(xiàn)了MMU、ARBA、BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。是一塊高性能、低功耗的嵌入式芯片?？芍踩氩僮飨到y(tǒng)。在個人PDA領(lǐng)域應(yīng)用及廣。植入操作系統(tǒng)后，在用戶GUI編程方面具有很大優(yōu)勢。內(nèi)置AD/DA，便于擴展語音模塊。故選用此芯片為主控芯片。1. 2. 2 操作系統(tǒng)選擇方案 Linux操作系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在嵌入式設(shè)備中，其源代碼開放、免費；內(nèi)核性能高效、多任務(wù)、可制定；完善的圖形管理、文件管理機制；良好的開發(fā)環(huán)境、強大的工具集可移植QT開發(fā)環(huán)境，可實現(xiàn)跨平臺的編譯，代碼重用率高。 GPS模塊選擇方案方案一：采用串口接口GPS模塊。優(yōu)點：便于驅(qū)動，價格便宜。缺點：嵌入式linux的調(diào)試需要用到串口，若GPS模塊占用了串口會造成調(diào)試不便。故不采用方案二：采用usb接口GPS模塊。優(yōu)點：便于攜帶、連接開發(fā)板。缺點：驅(qū)動相對較難、價格相對較貴。為了便于調(diào)試和攜帶，采用usb接口GPS模塊。方案一：采用LCD顯示。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小，低耗電量。但不能實現(xiàn)觸摸功能，故部采用。方案二：采用TFT顯示。TFT屏幕帶有四線式電阻觸摸膜，能實現(xiàn)觸摸功能、便于用戶操作，故采用。 方案一：采用s3c2440核心板內(nèi)置nand flash 存放。Nand flash 讀取速度快。但容量較小，只有128M,不適合存放大量地圖數(shù)據(jù)，故不采用。 方案二：采用外置sd卡。Sd卡讀取速度相對較慢，且會增加成本。但能存放大量數(shù)據(jù)（１Ｇ～８Ｇ），地圖更新升級也很方便。故采用。 總體方案確定1） 控制芯片： 采用s3c2440 arm9 處理器2） 液晶顯示模塊： 采用NEC TFT 寸屏幕3） GPS模塊： 采用三星公司的GPSUSBII模塊4） nand flash： 采用 K9F1208；5） nor flash： 采用 AM29LV160DB5） 音頻處理芯片： UDA1341TS；6） SD卡 模塊： 采用金士頓公司的 4GB SD卡；7） 電源模塊： 采用兩個8V可充電鋰電池；8） 操作系統(tǒng)： 采用嵌入式linux操作系統(tǒng)2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn) 系統(tǒng)硬件采用友善之臂的s3c2440 mini2440開發(fā)板。Mini2440 體積小，便于攜帶；接口豐富，易于擴展；功耗低，便于長時間戶外導(dǎo)航。Mini2440硬件特性如下圖：圖2 主控芯片電路 Masterchip circuitry 主控芯片電路 主控芯片為s3c2440的6層核心板，該核心板性能穩(wěn)定、工藝精良。 主控芯片電路 Circuit of ultrasonic transmitting and receiving flash芯片電路 ．1 nand flash芯片電路 Nand flash 是操作系統(tǒng)的程序存儲區(qū)，該芯片掉電不丟失數(shù)據(jù)、壽命長，可反復(fù)擦寫。芯片容量128M。適合存放高密度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 主控芯片電路 Circuit of ultrasonic transmitting and receiving ．2 nor flash芯片電路 Nor flash是系統(tǒng) BIOS 存儲區(qū)。該芯片掉電不丟失數(shù)據(jù)、壽命長，可反復(fù)擦寫。芯片容量8M。適合高速度、低數(shù)據(jù)密度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 主控芯片電路 nor flash chip circuitry 串口電路 采用max3232電平轉(zhuǎn)換芯片與計算機通信 串口電路 Serial circuit usb端口電路，usb接口用以連