【正文】 ormance, low cost and low power. So it has bee one of the most extensively used embedded microprocessors. GPS positioning technology and the puter technology develope rapidly in the field of modern information and munication in recent years. This paper designes a GNSS data acquisition system based on an ARM processor and a GPS receiver. System’s environment of development is an hardware platform which based on an ARM microprocessor. It is an electronic positioning bines with the GPS positioning technology and the embedded technology. The main contents of the thesis are follows: basic principle of the system are analyzed and studies how to implement an ARM processorbased positioning data acquisition system. On this basis, establish a data collection system to meet the functional requirements of software and hardware platforms, including the hardware platform posed of modules and connections, and software platform data acquisition, data processing, data storage, file system and PC production modules anization structure. 2. Designing and Implementing the GPS module and the ARM processor munication function, interactive control functions. The design of each functional module interfaces and peripherals including two parts of the driver, the application. In munication module, GPS receives realtime GPS positioning satellite data, and transfer data to the processor through RS232 interfaces 。各模塊 的 設(shè)計包括接口驅(qū)動程序 和 應(yīng)用程序兩部分。 本系統(tǒng)是GPS 定位技術(shù)與 嵌入式技術(shù) 合起來 電子定位系統(tǒng)。作為一種新興的嵌入式 RISC 微處理器 ,ARM 微處理器目前已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng) 中應(yīng)用最為廣泛的微處理器。它可以根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進行適當(dāng)裁剪 ,以滿足應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等的需求。本文設(shè)計開發(fā)了一款基于 ARM 處理器與 GPS 接收模塊的 GNSS 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)。 其次， 設(shè)計實現(xiàn)了 GPS 模塊與 ARM 處理器的通信功能、人機交互的控制功能。 本系統(tǒng)采用 的是現(xiàn)成的硬件平臺，所以要做的工作主要是軟件編程方面。GPS。它從根本上解決了人類在地球上的導(dǎo)航和定位問題，可以滿足各種不同用戶的需要。 GPS 系統(tǒng)的組成可分為：（１）空間衛(wèi)星星座部分（２）地面監(jiān)控部分（３）用戶設(shè)備部分。 1 系統(tǒng)概述 GNSS(Global Navigation Satellite System)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括 GPS 模塊、微處理器模塊、 NAND FLASH 存儲模塊、顯示模塊等。 系統(tǒng)設(shè)計中采用的硬件平臺包括 GPS 主板和系統(tǒng)板，這兩塊板都是采用現(xiàn)成的開發(fā)板，因此所要 做工作就是軟件編程。本系統(tǒng)采用的是 CSIHC12A,即新月 HC12A。本系統(tǒng)采用的微控制器是意法半導(dǎo)體 ARM7 系列中的 16/32 位 RISC 處理器STR710FZ2T6 芯片，該芯片強大的實時處理能力和豐富的外圍接口非常適合嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，本系統(tǒng)正是基于該芯片的這些特點面設(shè)計的。它擁有豐富的 Flash,RAM 等片上存儲資源，集成了當(dāng)今最大的外設(shè)集合，被設(shè)計成多種不同的封裝，并提供完整，高效的開發(fā)工具和庫函數(shù)，幫助嵌入式工程師縮短系統(tǒng)開發(fā)時間。 ⑶ CAN 接口 STR710F 和 STR712F 片上集成 CAN 控制器模塊。 ⑹實時時鐘（ RTC） 實時時鐘提供一組連續(xù)運行的計數(shù)器，這些計數(shù)器由低功耗的 32kHZ的振蕩器驅(qū)動。 ⑻ HDLC 接口 高級數(shù)據(jù)鏈路控制器（ HDLC）支持全雙工操作和 NRZ、 NRZI、 FM0 或 MANCHESTER 協(xié)議。采樣電壓范圍為 0~。 外部存儲器 外部存儲器主要用于存儲 GPS 數(shù)據(jù)信息，對容量有一定的要求，不能太小。頁面的數(shù)據(jù)以每個字 50ns 的速度被讀出。 LCM 本系統(tǒng)采用 的 LCM 是 YM12864,YM12864I 是一種圖形點陣液晶顯示器。 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計（論文）報告用紙 第 5 頁 共 43 頁 電源穩(wěn)壓器 系統(tǒng)需要 +5V、 + 兩組電源。這是一款高效的，適合本系統(tǒng)特點的電源穩(wěn)壓器。 軟件方案設(shè)計是根據(jù)系統(tǒng)功能進行設(shè)計的，主要涉及到是否采用嵌入式操作系統(tǒng)，如嵌入式 linux， uCOSII 等；選用何種開發(fā)語言；是否采用文件系統(tǒng)以及選用何種傳輸方式等。通過將應(yīng)用程序分割成若干獨立的任務(wù)模塊，使應(yīng)用程序的設(shè)計過程大為簡化；而且對實時性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。 綜上所述，采用裸機環(huán)境開發(fā)。 在嵌入式系統(tǒng)中常用的文件系統(tǒng)有 FATFS,YAFFS2 等。 因此放棄移植現(xiàn)有的文件系統(tǒng)，開發(fā)適合本系統(tǒng)的高效的文件系統(tǒng)。 所以下位機與上位機之間的通信選擇串口。 下位 機 軟件 設(shè)計 下位機程序開發(fā)環(huán)境選擇的是 IAR Embedded WorkBench for ARM ,這是一個針對 ARM處理器的集成開發(fā)環(huán)境，它包含項目管理器、編輯器、 C/C++編譯器和 ARM 匯編器、連接器 XLINK 和支持 RTOS 的調(diào)試工具 CSPY。下位機軟件主要由六大部分組成，包括串口驅(qū)動模塊， Nand Flash 模塊，文件管理模塊，顯示模塊，上 下機命令處理模塊， GPS 數(shù)據(jù)解析模塊。 系統(tǒng)中主要用到 2 個串口，串口 0用于和上位機通信；串口 1用于與 GPS主板通信。 // 使能串口 0 UART_FifoConfig(UART0, DISABLE)。 // 取消 FiFo UART_LoopBackConfig(UART1, DISABLE)。 //使能串口 0接收 UART_RxConfig(UART1, ENABLE)。 //設(shè)置串口 0 的中斷優(yōu)先級 EIC_IRQChannelConfig(UART0_IRQChannel, ENABLE)。 //使能串口 1斷通道 UART_ItConfig(UART1,UART_RxBufFull, ENABLE)。 //從接受緩沖區(qū)讀一個字節(jié) if(bRByte != 39。\039。 }} 當(dāng)接收到一個完整的命令后，先暫時禁止串口 0接收中斷，等處理完這條命令后再打開串口 0接收中斷。bRByte, 0xFF)。 else { //數(shù)據(jù)是結(jié)束符，在數(shù)據(jù)末尾添加回車、換行 UART1IER amp。 //回車 GpsData[GpsDataIndex] = 0x0a。 而 NAND flash XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計（論文）報告用紙 第 10 頁 共 43 頁 是 使用復(fù)雜的 I/O 口來 串 行存取數(shù)據(jù)。片內(nèi)寫控制自動實現(xiàn)編程和擦除所有功能，包括內(nèi)部校驗、脈沖的周期和數(shù)據(jù)冗余。 使用 NAND 型 FLASH 的關(guān)鍵技術(shù)之一是存儲空間的管理。但是，系統(tǒng)級的設(shè)計必須能夠用地址映射把這些壞塊屏蔽掉。為了提高存儲空間的效率，單個位數(shù)據(jù)錯誤引起的讀寫失敗都可以用 ECC(校錯和糾錯 )方法處理。 Nand Flash 的初始化函數(shù)主要是設(shè)置相關(guān)引腳的屬性和配置 EMI 控制器，代碼如下： void NANDFLASH_Init(void) { int id。 //WP GPIO_Config(GPIO2, 0x0040, GPIO_OUT_PP)。 page amp。 //使能寫保護 FC_CMD。 //列地址 Nand_IO = blockPage amp。 //塊地址 for(k=0。 //讀數(shù)據(jù) WAITRB。} //讀 512個字節(jié) WP(1)。 unsigned int len = 512。= 0x3ff。 //使能命令鎖存 Nand_IO = 0x00。 //使能地址鎖存 Nand_IO = 0x00。0x7f。 FC_CMD。 WAITRB。 //FLASH 編程成功 WP(0)。 //塊地址 WP(1)。 //使能地址鎖存 Nand_IO = blockPageamp。 塊地址 FC_CMD。 //使能命令鎖存 Nand_IO = 0x70。 UART_StringSend(UART0,(u8*)$)。 return 0。 文件管理模塊 在軟件方案論證中已經(jīng)論述，本系統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)是根據(jù)本課題需求和硬件特點 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計（論文）報告用紙 第 15 頁 共 43 頁 編寫的，沒有采用現(xiàn)有的文件系統(tǒng)，如 FATFS， FAT16， FAT32， YAFF2 等。 ⑵ 數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)模塊 文件管理指的主要是以文件的形式管理 Nand Flash 內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息。 u32 AllFileSize。 //文件大小 單位 BYTE Time FileTime。 //起始頁地址 u8 page_end。//月 u8 day。//秒 }Time。 } 函數(shù)很簡單，但卻很有技巧性。在上述 3個幾個體定義的時候都加上了這個關(guān)鍵字，它的作用主要是該屬性可以使得變量或者結(jié)構(gòu)體成員使用最小的對齊方式，即對變量是一字節(jié)對齊，使數(shù)據(jù)在內(nèi)存中連續(xù)存放。 //格式化文件系統(tǒng) u8 Fs_Init(void)。 //讀文件，參數(shù) 1 為文件序列號，參數(shù) 2 為要讀入數(shù)據(jù)所在緩沖區(qū)，參數(shù) 3為要寫入的字節(jié)數(shù)； u16 Fs_GetFileNum(void)。 FsInfo *format = (FsInfo*)(FsInfoCache)。 formatFileNum = 0。iFILECOUNT。 formatFileIndex[i].page_end = 0。 formatFileIndex[i]. = 0。 } WritePage(0,0,FsInfoCache)。代碼如下： u8 Fs_CreateFile(void) { NandFileInfoFileNum += 1。 } else if(NandFileInfoFileIndex[CurrentFileNum 2].page_end != 31) { NandFileInfoFileIndex[CurrentFileNum1].block_begin=NandFileInfoFileIndex[CurrentFileNum 2].block_end。 } //設(shè)置文件的創(chuàng)建時間，采用的時間是 GPS 時間 NandFileInfoFileIndex[CurrentFileNum1].=2020+10*CharToInt([4]+CharToInt([5])。 NandFileInfoFileIndex[CurrentFileNum1].=10*CharToInt( XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計（論文）報告用紙 第 19 頁 共 43 頁 [2]) + CharToInt([3])。//更新最新的文件系統(tǒng)信息 return 0。 u8 *p = Buffer。 } else if((NandFileInfoFileIndex[filenumber 1].page_end) != 31) //如果上該文件