【正文】 Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 Mu。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*adNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YW Rr Wwc^vR9CpbK!zn%MadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am 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GSM 模塊，將定位信息發(fā)送到用戶手機(jī)。軟核主要由CPU,SDRAM,FLASH,3 個(gè) UART 串口一個(gè) SYSTEM ID 組成。 NIOS II 的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。板子上接的是 系統(tǒng)， max 3232 負(fù)責(zé) PC 機(jī)到 RS232 的電平轉(zhuǎn)換 [2]。在 SDRAM 的電路中，地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 都連接在 FPGA 的 IO口上， SDRAM的電源設(shè)計(jì)采用了很多的 104電容進(jìn)行了濾波處理，保證了芯片工作的電源穩(wěn)定性， SDRAM 的原理圖如下： 圖 7 SDRAM原理圖 （ 3） 電源電路 該開(kāi)發(fā)板的 電源原理圖如下圖所示 。工作頻率有 4 種，分別為 850MHz、 900MHz、1800MHz 和 1900MHz，能在很低的功率情況下實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信息的傳送。該設(shè)計(jì)就是采用民用接收機(jī) [2]。該系統(tǒng)所完成的大體功能是把安裝了 該車(chē)載平臺(tái)的汽車(chē)的位置、時(shí)間、狀態(tài)等數(shù)據(jù)被 GSM 模塊發(fā)送到用戶的PC 機(jī)或者指揮部，從而能夠?qū)?chē)輛的進(jìn)行高效率的控制 [15]。由此可見(jiàn)，在車(chē)載電子設(shè)備的設(shè)計(jì)上基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)有著相當(dāng)遼闊的使用空間，車(chē)載 GPS/GSM 監(jiān)控系統(tǒng)與 FPGA 嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)在汽車(chē)電子行業(yè)一定能起到很好的帶頭作用。 在許多不同的應(yīng)用領(lǐng)域都可以使用這個(gè)系統(tǒng)，我們國(guó)家已經(jīng)把北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為重要的設(shè)備，應(yīng)用在各個(gè)方面各個(gè)領(lǐng)域。在實(shí)現(xiàn)沒(méi)有源頭的定位導(dǎo)航服務(wù)的時(shí)候，不論用戶數(shù)量有多少，都不需要考慮超數(shù)，而且可以兼容 GPS；尤其用戶的數(shù)量很大，范圍也很廣的情況下，使用該系統(tǒng)是非常適用的，該系統(tǒng)也可以用于數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用；它的非同一般的節(jié)點(diǎn)式定位處理設(shè)計(jì)，能在同一時(shí)間段內(nèi)解決以下“我在什么地方？”和“你在那個(gè)地方？”兩個(gè)問(wèn)題； 它的一些其他獨(dú)特的特點(diǎn)在一些要求比較高的部門(mén)非常適用。大體上擁有了一下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：可以實(shí)現(xiàn)任何地區(qū)的導(dǎo)航、定位， 20m 以內(nèi)都可以精確到，實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)，能達(dá)到 101ns 左右。而且，車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)壽命是十年，如何讓車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的壽命與車(chē)的壽命相匹配，是目前的一大難題 [7]。 在我們國(guó)家，從上個(gè)世紀(jì)九十年代初期到現(xiàn)在，在這十幾年的時(shí)間里，我們國(guó)家的車(chē) 輛定位和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在 崎嶇 中不斷向前發(fā)展。 一般的干擾信號(hào)都不會(huì)對(duì) GSM 系統(tǒng)產(chǎn)生影響，只要能監(jiān)測(cè)到信號(hào)覆蓋的區(qū)域，信號(hào)強(qiáng)度都很高。 美國(guó)是第一個(gè)研制了全球定位系統(tǒng)（ Global Positioning System,GPS）的國(guó)家，在 20 世紀(jì)七八十年代，由美國(guó)陸軍、海軍、空軍 三個(gè)軍隊(duì)共同研制出最新的空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) [1]。本次設(shè)計(jì)通過(guò)在 nios II的 SOPC builder 中構(gòu)建出系統(tǒng)的軟核，在 quartus 里面搭建好系統(tǒng)的硬件電路圖。本設(shè)計(jì)采用 sim908 模塊，它將 GPS/GSM 模塊集成在一起，這樣的設(shè)計(jì)明顯減少了開(kāi)發(fā) GPS 功能應(yīng)用的成本和時(shí)間。車(chē)輛定位跟蹤系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是極具潛力的應(yīng)用之一。 GSM 系統(tǒng)擁有加密和鑒權(quán)的功效，可以保證 用戶守密和網(wǎng)絡(luò)的安全。所謂的輔助導(dǎo)航是建立特定的服務(wù)控制中心，而且控制中心通常具計(jì)算機(jī)管理，電子圖和通信連接設(shè)備等強(qiáng)大功能，裝有 GPS 設(shè)備的汽車(chē)可以被提供定位跟蹤管理，救助服務(wù)受理等。在目前的汽車(chē)行業(yè)中， GPS/GSM 車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品與一般消費(fèi)品一樣，面臨著協(xié)議和 標(biāo)準(zhǔn)變化的壓力，產(chǎn)品的更新?lián)Q代非常頻繁，采用的器件有可能會(huì)迅速過(guò)時(shí)。該系統(tǒng)提供的服務(wù)特點(diǎn)包括：非常高的精準(zhǔn)度、實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的定位、任意空間的導(dǎo)航，而且可以傳輸各種信息實(shí)現(xiàn)通信。可以給全世界提供全方位的服務(wù)，而且不收任何費(fèi)用，也就是說(shuō)全是免費(fèi)的服務(wù)。預(yù)計(jì)在 6年以后，能完成對(duì)全球的覆蓋目標(biāo)。在這種背景下，許多家的科學(xué)研究部門(mén)、產(chǎn)品生產(chǎn)商不斷地利用 FPGA 技術(shù)來(lái)完成 GPS/GSM 汽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)車(chē)載臺(tái)的核心控制部分甚至有的廠商對(duì)整個(gè)車(chē)載臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全部采用該技術(shù)。 課題研究目的及意義 本課題的主要內(nèi)容是基于 FPGA 的遠(yuǎn)程定位技術(shù)的研究。結(jié)構(gòu)和性能不同的接收機(jī)應(yīng)用在不同的行業(yè)和領(lǐng)域，對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，需要的定位精準(zhǔn)度 就不是很高的，所以，那些普通的、占用空間小、便宜的、操作又非常簡(jiǎn)單的接收機(jī)就夠給普通百姓使用了。 Sim908 采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口和 GPS 功能，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)覆蓋任何位置和任何時(shí)間的無(wú)縫隙跟蹤。在做擴(kuò)展使用的時(shí)候可以采用該型片，在 NIOS II處理器中即可以當(dāng)做 RAM 來(lái)運(yùn)行程序，也可以作為其他等需要實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)的應(yīng)用。 圖 9 JTAG和 AS插座部分原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 圖 10 AS下載配置 （ 5） 時(shí)鐘和復(fù)位電路 FPGA 與單片機(jī)具有不同點(diǎn)， FPGA 是沒(méi)有規(guī)定的復(fù)位功能引腳，從理論上說(shuō)，任何一個(gè) IO 都能被用來(lái)作為復(fù)位引腳，但都通過(guò)必須通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)位功能； 本設(shè)計(jì)所使用的板子的系統(tǒng)時(shí)鐘為 50MHz，時(shí)鐘和復(fù)位電路如下圖所示： （一） CLK1 用作系統(tǒng)工作時(shí)鐘，直接接入 50MHZ 晶振； （二） CLK3 作為系統(tǒng)的復(fù)位引腳，用戶可以通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)位功能； 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 圖 11 時(shí)鐘和復(fù)位電路 （ 6）擴(kuò)展 IO分配電路 FPGA 的每個(gè) IO 均有 3個(gè)擴(kuò)展插座，為 VCC 5V, 3 個(gè)電源，方便自己外接；原理圖如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 圖 12 IO擴(kuò)展口原理圖 （ 7） RS232 串口 一般使用的通信接口之一就應(yīng)該是 RS232，外圍設(shè)備之間的通信可以用， PC主機(jī)之間進(jìn)行通信也可以用。以軟核的方式出現(xiàn)，擁有非常可靠的靈活性和可設(shè)置性是 NIOS II 處理器非常顯著的特點(diǎn)。由于要讓程序在外設(shè)的存儲(chǔ)器中運(yùn)行，所以將 NIOS 軟核中的復(fù)位向量設(shè)置為 FLASH,異常向量設(shè)置為 SDRAM。檢測(cè)是否接收到新信息。39。在quartus II 中實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)，在 NIOS IDE 軟件中實(shí)現(xiàn)軟件程序的編寫(xiě)。在運(yùn)行程序的時(shí)候，由于配置不當(dāng)，程序運(yùn)行沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤，可是就是不出現(xiàn)象。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 參考文獻(xiàn) [1]席鋒濤 . 基于 GPS/GSM/GIS 車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].西安電子科技大學(xué) ,2021. 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