【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5A 1 3 P 2 . 526 A 1 4 P 2 . 627A 1 5 P 2 . 728P S E N29P R O G / A L E30P 1. 2 / R X D 13P 1. 1 T 2 E X 2P 1. 0 T 2 11 1. 0 59 2 M H Z4 7KV C C 5 V2 0P2 0PV C C 5 V8 . 2 K1 0nI N T 0I N T 1 圖 圖 15 （ 1） 關(guān)于 GPS 單元，這里我選用美國(guó) ROCKWELL 公司的 JUPITER GPS 接收機(jī)， Rockwell 公司的“ Jupiter” GPS/OEM 接收機(jī)具有尺寸小、性能穩(wěn)定等優(yōu)良特征?？煞奖恪⒆灾鞯亻_發(fā)出各種 GPS 應(yīng)用系統(tǒng)。它具有以下特點(diǎn)： ●極其緊湊的 GPS 接收機(jī)尺寸： 71mm 41mm 11mm； ●其射頻輸入為 ，范圍為 130dBw～ 163dBw； ●具有 12 個(gè)并行衛(wèi)星軌跡通道，能快速識(shí)別和再識(shí)別當(dāng)前位置； ●支持真正的 NEMA0183 數(shù)據(jù)格式； ●自適應(yīng)門限檢測(cè)，提高微弱信號(hào)的檢測(cè)能力； ●其于 SA 的靜態(tài)導(dǎo)航能力； ●可 以基于 SPS 獲得最佳導(dǎo)航精確度； ●無(wú)初始化數(shù)據(jù)時(shí)可以自動(dòng)開啟冷啟動(dòng)程序； ●通過串行通訊，用戶有很大的操作空間和配置能力； ●可接受用戶通過主串口寫入的初始化數(shù)據(jù)； ●具有三種啟動(dòng)方式：熱啟動(dòng)、初始化、冷啟動(dòng)； ●具有可選的 RF連接頭； ●最大測(cè)速可達(dá) 500m/s； 工作溫度范圍為 40℃～ +85℃。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳說明 圖 所示是此 GPS/OEM 接收機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，它包括天線部分、接收部分、數(shù)據(jù)處理部分。這種接收器是通過兩個(gè)串口與外部通訊的，串口 1為主串口，串口2為輔助串口（提供修正量）。其中，串口 1為全雙工方式，串口 2為半雙工方式。系統(tǒng)通過這兩個(gè)串口同其外部器件或設(shè)備連接，也可以用軟件編程或硬件設(shè)置來(lái)配置其串口特性。 16 圖 Rockwell 公司的 Jupiter GPS OEM 板是一個(gè)具有 12 個(gè)并行通道的單板接收機(jī)。它跟蹤所有可視范圍內(nèi)的 GPS 衛(wèi)星，并進(jìn)行解碼和信號(hào)處理。這些處于不同軌道的 GPS 衛(wèi)星則不停地廣播導(dǎo)航信息。 Jupiter GPSOEM 板還具有其他特點(diǎn)：支 持 NMEA0813 數(shù)據(jù)格式；可直接輸入 RTCMSC104 格式的差分?jǐn)?shù)據(jù)以提高定 位精度；可提供相位測(cè)量數(shù)據(jù)等等。它提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串行接口用來(lái)與單片機(jī)通信，通過設(shè) 置接收機(jī)串行接口選擇 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式。 “ Jupiter” GPS/OEM 接收機(jī)采用 20 腳 DIP 封裝，常用管腳的說明如表 1所列。 表 所示是接收機(jī)的部分引腳說明 管 腳 說 明 備 注 2 PWRIN_5 5V主電源 5 M_RST 復(fù)位輸入（低電平有效） 7 GPIO2 NMEA 協(xié)議選擇 8 GPIO3 ROM 缺省選擇 11 SDO1 串口 1輸出 12 SDI1 串口 1輸入 15 SDI2 串口 2輸入 17 18 GND 地 19 TMARK 1PPS 時(shí)鐘標(biāo)記輸出 20 10kHz 10kHz 時(shí)鐘輸出 JUPITER GPS 接收機(jī)引腳圖如圖 所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT itl eN u m be r R e v i s io nS iz eBD a t e : 2 9 M a y 20 0 6 S he e t o f F ile : C :\D o c um e nt s a n d S e t tin g s \ ha h a \ M y D oc u m e n ts \新建文件夾 \B A C K U P ~ 1 . D D BD ra w n B y:P R E A M P1P W R IN2V B A T T3P W R IN4M R S T5G T R O6G P IO 27GND18G P IO 38G P IO 49GND10S D O 111S D I112GND13S D O 214S D I215GND16GND17T M A R K191 0K H Z20G P S 圖 目前市場(chǎng)上的大部分 GPS接受模塊都是通過 RS232串口與 MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹＿@些數(shù)據(jù)包括經(jīng)度、緯度、海拔高度、時(shí)間、衛(wèi)星使用情況等基本信息。開發(fā)人員再依據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來(lái)完成整套的定位系統(tǒng)軟件 . 在進(jìn)行數(shù)據(jù)接受編程之前，先介紹一下該模塊的數(shù)據(jù)格式。它支持 NMEA0183 輸出格式。信息如下： GGA 位 置測(cè)定系統(tǒng)定位資料（ Global Positioning System Fix Data） GSV 導(dǎo)航衛(wèi)星資料（ GNSS Satellites in View） RMC 導(dǎo)航衛(wèi)星特定精簡(jiǎn)資料（ Remended Minimum Specific GNSS Data） VTG 方向及速度等相關(guān)資料（ Course Over Ground and Ground Speed） 由于文章篇幅問題，筆者在這里只以接收 GGA 數(shù)據(jù)為例，格式如下： 18 $GPGGA,hhmmss,a,a,x,xx,M,M,xxxx*CS 例：$GPGGA,033744,N,E,1,10,M,*1F 說明見表 ： 區(qū)域 名稱 例 單位 說明 1 信息 ID $GPGGA GGA 協(xié)議開始 2 UTC 時(shí)間 033744 hhmmss 3 緯度 4 南 /北半球指示 N N=north ； S=south 5 經(jīng)度 6 東 /西半球指示 E E=east ； W=west 7 定位指示 1 0 =未定位 1=定位 SPS 模式 2=定位 DGPS, SPS 模式 8 應(yīng)位衛(wèi)星數(shù) 10 0012 9 HDOP 米 10 海拔高度 米 11 海拔高度單位 M 米 12 WGS84 水準(zhǔn)面劃分 13 WGS84 水準(zhǔn)面劃分單位 14 累計(jì) GPS 數(shù)據(jù)微分 本模塊中不可用 15 參 考工作站 ID 本模塊中不可用 16 校驗(yàn)位 *1F 表 19 “ Jupiter” GPS/OEM 接收機(jī)與外設(shè)連接，用串口來(lái)進(jìn)行通訊。其串口設(shè)置如表2所列。 表 串口設(shè)置 GPIO2 GPIO3 消息格式 主串口波特率（ BPS） 奇偶 數(shù)據(jù)位 停止位 存儲(chǔ)方式 0 0 NMEA 4800 無(wú) 8 1 ROM 0 1 NMEA 4800 無(wú) 8 1 SRAM/EEPROM 1 0 二進(jìn)制 9600 無(wú) 8 1 ROM 1 1 二進(jìn)制 9600 無(wú) 8 1 SRAM/EEPROM 表 （ 2） W77E58 與標(biāo)準(zhǔn) 8051 相兼容的全新核心的微處理器。由于去掉了多余的存儲(chǔ)器周期和運(yùn)算周期，它在相同周期里執(zhí)行 8051 的指令比最初的 8051 快得多。典型的指令周期 77E58 比 8051 快 到 3 倍。電源消耗也做了改進(jìn)采用靜態(tài)COMS 設(shè)計(jì)?？梢怨ぷ饔谳^低的時(shí)鐘頻率下。 32K 的 EEPROM 程序段和 1K 的外部 SRAM 可以省去外部的擴(kuò)展存儲(chǔ)器。并可以為使用者保留更多的引腳。 通過硬件電路圖可以 看到， 所需要的單片機(jī)模塊要兩個(gè)串口來(lái)分別與 gps和 gprs模塊相連，它有 三個(gè) 16 位計(jì)數(shù) /時(shí)器 ，便于 gps 和 gprs 模塊的串行中斷。 W77E58 與標(biāo)準(zhǔn) 8051 相兼容的全新核心的微處理器。由于去掉了多余的存儲(chǔ)器周期和運(yùn)算周期，它在相同周期里執(zhí)行 8051 的指令比最初的 8051 快得多。典型的指令周期 77E58 比 8051 快 到 3 倍。電源消耗也做了改進(jìn)采用靜態(tài) COMS設(shè)計(jì)。可以工作于較低的時(shí)鐘頻率下。 32K的 EEPROM程序段和 1K的外部 SRAM可以省去外部的擴(kuò)展存儲(chǔ)器。并可以為使用者保留更多的引腳。 特點(diǎn)： 8 位處理器 最高 40M 時(shí)鐘， 4 機(jī)器周期的指令執(zhí)行速度 20 與標(biāo)準(zhǔn) 8051 兼容的管腳。 與 8051 兼容的指令 4 個(gè) 8 位 I/O 口 擴(kuò)展的 4 位 I/O 和等待信號(hào)線（ 44 腳的 PLCC 或 QFP 封裝提供）。 三個(gè) 16 位計(jì)數(shù) /時(shí)器 12 級(jí)中斷 片上時(shí)鐘源 兩個(gè)增強(qiáng)的雙工 串 口 1 1K 的片上外部存儲(chǔ)器 1可編程看門狗 1兩個(gè)全速 16 位數(shù)據(jù)指針 DPTR 1外部數(shù)據(jù)訪問周期可編程 1封裝： DIP40： W77E58－ 25/40 如圖 所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e :2 9 M a y 20 0 6 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ ha h a \ M y D oc u m e n t s \新建文件夾 \ B A C K U P ~ 1 . D D BD r a w n B y:R S T9P 3. 0 R X D10P 3. 1 T X D11P 1. 3 / T X D 14P 1. 4 / I N T 25P 3. 2 I N T 012P 3. 3 I N T 113P 3. 4 T 014P 3. 5 T 115GND20V P P / E A31A D 7 P 0. 732A D 6 P 0. 633A D 6 P 0. 534A D 4 P 0. 435A D 3 P 0. 336A D 2 P 0. 237A D 1 P 0. 138A D 0 P 0. 039V C C40W 7 7 E 5 8P 3. 6 W R 016P 3. 7 R D 017X T A L 218X T A L 119P 1. 5 / / I N T 36P 1. 6 / I N T 47P 1. 7 / / I N T 58P 2. 0 / A 821A 9 P 2. 122A 1 0 P 2 . 123A 1 1 P 2 . 124A 1 2 P 2 . 425A 1 3 P 2 . 526 A 1 4 P 2 . 627A 1 5 P 2 . 728P S E N29P R O G / A L E30P 1. 2 / R X D 13P 1. 1 T 2 E X 2P 1. 0 T 2 1 圖 21 引腳描述： /EA I 當(dāng)為高時(shí)，使用內(nèi)部 ROM，為低時(shí)，使用外部 ROM /PSEN O 程序 ROM 片選。當(dāng)使用外部 ROM 時(shí)，執(zhí)行 MOVC 指令或者讀指令時(shí)， /PSEN 用來(lái)使能外部存儲(chǔ)器。如果使用內(nèi)部 ROM， /PSEN 無(wú)信號(hào)。 ALE O 數(shù)據(jù)鎖存使能。 RST O 高電平使 CPU復(fù)位 P0 P1： I/O P1 口有強(qiáng)上拉電阻 ：計(jì)數(shù)器 2 引腳 ：計(jì)數(shù)器 2 重裝 /捕獲 /計(jì)數(shù)方向控制腳 ： 串 口 1 收 ： 串 口 1 發(fā) ：擴(kuò)展中斷 2 /：擴(kuò)展中斷 3 ：擴(kuò)展中斷 4 /：擴(kuò)展中斷 5 － I/O 4 位 I/O 口。 也作為等待信號(hào)腳。 注意： 串 口 0 的波特率發(fā)生器可用計(jì)數(shù)器 1 或 2。但 串 口 1 的波特率發(fā)生器只能用計(jì)數(shù)器 1。 數(shù)據(jù)指針 DPH1 和 DPL1: DPH1: 7 6 5 4 3 2 1 0 地址 ::85H DPL1: 7 6 5 4 3 2 1 0