【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 PGGA、 GPGSV、 GPRMC 語(yǔ)句。 1． $GPGAA——GPS定位信息 例： $GPGGA,S,E,1,04,M,0000*1F 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 2：緯度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 3：緯度 N（北緯）或 S（南緯） 字段 4：經(jīng)度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 5：經(jīng)度 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 字段 6： GPS狀態(tài)， 0=未定位， 1=非差分定位， 2=差分定位， 3=無(wú)效 PPS， 6=正在估算 字段 7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)量（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 9：海拔高度（ ） 2． GPGSV——可見(jiàn)衛(wèi)星信息 例： $GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,13,32,252,45*70 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 3：當(dāng)前可見(jiàn)衛(wèi)星總數(shù)（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 3． $GPRMC——推薦定位信息 例： $GPRMC,A,N,E,150706,A*50 它的起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) )： 字段 1： UTC 時(shí)間， 字段 7：速度，節(jié)， Knots或 Km/h 字段 8：方位角，度 串行通信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。同步和異步都屬于串行數(shù)據(jù)傳送方式。由于本設(shè)計(jì)只涉及異步通信，所以重點(diǎn)介紹異步通信（以 AT89C51為例）。 異步通信特點(diǎn) 一個(gè)字符一個(gè)字符地傳輸，每個(gè)字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個(gè)字符時(shí)，總是以 “起始位 ”開(kāi)始，以 “停止位 ”結(jié)束 ,字符之間沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求。每一個(gè)字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值），字符本身由 58位數(shù)據(jù)位組成（本設(shè)計(jì)中為 8位，規(guī)定低位在前，高位在后），接著字符后面是一位校驗(yàn)位（本設(shè)計(jì)中無(wú)校驗(yàn)位），最后是一位或一 位半或二位停止位，停止位后面是不定長(zhǎng)的空閑位（可有可無(wú)）。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證起始位開(kāi)始處一定有一個(gè)下跳沿。 異步通信協(xié)議 1．起始位 通信上沒(méi)有數(shù)據(jù)被傳送時(shí)，處于邏輯 1狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出一個(gè)邏輯 0信號(hào)，這個(gè)邏輯低電平就是起始位。起始位通過(guò)通信線傳向接收設(shè)備，接收設(shè)備檢測(cè)到這個(gè)邏輯低電平后，就開(kāi)始準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)位信號(hào)。起始位所起的作用就是設(shè)備同步，通信雙方必須在傳送數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步。 2．?dāng)?shù)據(jù)位 當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會(huì)接收數(shù) 據(jù)位。 89C51采用的是 9或 8位數(shù)據(jù)傳送，這些數(shù)據(jù)被接收到移位寄存器中，構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符。在傳送過(guò)程中，數(shù)據(jù)位從最低有效位開(kāi)始發(fā)送，依次順序在接受設(shè)備中被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。 3．停止位 停止位是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，可以是 1位、 2位的高電平。接收設(shè)備收到停止位后，通信線路上便又恢復(fù)邏輯 1狀態(tài)，直至下一個(gè)字符數(shù)據(jù)的起始位到來(lái)。 4．波特率 通信線上傳送的所有位信號(hào)都保持一致的信號(hào)持續(xù)時(shí)間，每一位的信號(hào)持續(xù)時(shí)間都由數(shù)據(jù)傳送速度確定，這個(gè)傳送速度即波特率。波特率的設(shè)置方式見(jiàn) 中斷 中斷系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，其基本特點(diǎn)是：有 5個(gè)固定的可屏蔽中斷源， 3個(gè)在片內(nèi)， 2個(gè)在片外，它們?cè)诔绦虼鎯?chǔ)器中各有固定的中斷入口地址，由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序； 5個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可形成中斷嵌套。 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 5個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱(chēng)及產(chǎn)生的條件如下： INT0：外部中斷 0，由 P3． 2端口線引入，低電平或下跳沿引起。 INT1：外部中斷 1，由 P3． 3端口線引入，低電平或下跳沿引起。 T0：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 0中斷，由 T0計(jì)滿回零引起。 T1：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 l中斷，由 T1計(jì)滿回零引起。 TI／ RI：串行 I／ O中 斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)只應(yīng)用了 TI/RI一個(gè)中斷源。串行中斷有發(fā)送 (TI)和接收 (R1)的區(qū)別；其打開(kāi)與否，受中斷自身的允許位和全局允許位的控制。 89C51有 4個(gè)用于中斷控制的寄存器 IE、 IP、 TCON（用 6位）、 SCON（用 2位）。下面分別對(duì)它們進(jìn)行介紹： 中斷允許寄存器 —IE： 表 31中斷允許寄存器 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：全局中斷允許位。 EA＝ 0，關(guān)閉全部中斷； EA＝ 1，打開(kāi)全局中斷控制，在此條件下，由各個(gè)中斷控制位確定相應(yīng)中斷的 打開(kāi)或關(guān)閉。 ES：串行 I／ O中斷允許位。 ES＝ 1，打開(kāi)串行 I／ O 中斷； ES＝ 0，關(guān)閉串行 I／ O 中斷。 中斷優(yōu)先寄存器 —IP： 由于本設(shè)計(jì)只應(yīng)用一個(gè)中斷源，不用優(yōu)先級(jí)設(shè)置，在此不予介紹。 T0/T1中斷控制寄存器 —TCON： 表 32中斷控制寄存器 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 除了 TR1和 TR0，其余 6個(gè)用于中斷控制，由于本設(shè)計(jì)中未使用定時(shí)器做中斷，在此不予詳細(xì)介紹。 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中使用定時(shí)器來(lái)設(shè)置串行通信的波特率，在此對(duì)定時(shí)器予以介紹：以上的 TR1和 TR0用于定時(shí)器的啟 動(dòng)； TMOD 則用于控制定時(shí)器的工作模式，如 33表所示： 表 33 定時(shí)器控制寄存器 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 由表可見(jiàn)， TMOD 的高 4位用于 T1，低 4使用于 T0， 4種符號(hào)的含義如下： GATE：門(mén)控制位。 GATE和軟件控制位 TR、外部引腳信號(hào) INT 的狀態(tài) ,共同控制定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的打開(kāi)或關(guān)閉。 C／ T：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器選擇位。 C/T＝ 1，為計(jì)數(shù)器方式； C／ T＝ 0，為定時(shí)器方式。當(dāng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器的加 1信號(hào)由振蕩器的 12 分頻信號(hào)產(chǎn)生，即每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期， 計(jì)數(shù)器加 1，直至計(jì)滿溢出為止。顯然，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個(gè)機(jī)器周期等于 12 個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率 f=1/12fosc。如果晶振為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為： T=1/（ 12106） Hz1/12=1μs；當(dāng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過(guò)引腳 T0和 T1對(duì)外部信號(hào)計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2期間采樣引腳輸入電 平。若一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 1，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 0，則計(jì)數(shù)器加 1。此后的機(jī)器周期 S3P1期間，新的計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以檢測(cè)一個(gè)由 1至 0的跳 變需要兩個(gè)機(jī)器周期，故外部事年的最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用 12MHz晶振，則最高計(jì)數(shù)頻率為 。雖然對(duì)外部輸入信號(hào) 的占空比無(wú)特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計(jì)數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時(shí)間均需在一個(gè)機(jī)器周期以上 [5]。 M1M0：工作方式選擇位，定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的 4種工作方式由 M1M0設(shè)定。如表 34所示： 表 34 工作方式選擇 M1M0 工作方式 功能描述 00 工作方式 0 13 位計(jì)數(shù)器 01 工作方式 1 16 位計(jì)數(shù)器 10 工作方式 2 自動(dòng)再裝入 8 位計(jì)數(shù)器 11 工作方式 3 定時(shí)器 0：分成兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器； 定時(shí)器 1：停止計(jì)數(shù) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 TMOD不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時(shí)器工作方式，低半字節(jié)定義為定時(shí)器 0，高半字節(jié)定義為定時(shí)器 1。復(fù)位時(shí)， TMOD 所有位均為0。 串行中斷 單片機(jī)串行接口是一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口。它可用作異步通信方式（ UART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接。通過(guò)管腳 RXD（ ，串行數(shù)據(jù)接收端）和管腳 TXD（ ，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通信。 SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會(huì)出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€(gè)一個(gè)只能被 CPU讀出數(shù)據(jù)，一個(gè)只能被 CPU 寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 串行口的控制與狀態(tài)寄存器為 SCON和 PCON。 1． SCON用于定義串行口的工作方式及實(shí)施中斷接收和發(fā)送控制。字節(jié)地址為 98H，其各 位定義如表 35所示： 表 35 串行控制寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、 SM1：串行口工作方式選擇位，其定義如表 36所示： 表 36 串行口工作方式選擇 SM0、 SM1 工作方式 功能描述 波特率 0 0 方式 0 8 位移位寄存器 Fosc/12 0 1 方式 1 10 位 UART 可變 1 0 方式 2 11 位 UART Fosc/或 fosc/32 1 1 方式 3 11 位 UART 可變 其中 fosc為晶體震蕩器頻率。根據(jù) NMEA 0183 數(shù)據(jù)格式及設(shè)計(jì)要求，選用工作方式 1 REN：接收允許控制位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清 0來(lái)禁止接收。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。在方式 0中，第 8位發(fā)送結(jié)束時(shí)，由硬件置位。在其它方式的發(fā)送停止位前，由硬件置位。 TI 置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時(shí)也是申請(qǐng)中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢(xún)的辦法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來(lái)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。 TI 必須用軟件清 0。 RI：接收中斷標(biāo)志位。在方式 0，當(dāng)接收完第 8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位。在其它方式中，