【導(dǎo)讀】GPS作為最先進(jìn)的空間定位技術(shù)，在社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。位技術(shù)的快速發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)，精度越來(lái)越高，在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。信息的接收以及對(duì)各定位參數(shù)數(shù)據(jù)的提取方法。在硬件方面，采用了GPS25-LVS作為。由7段共陽(yáng)LED組成的顯示器。中的信息存放地址進(jìn)行了分配，并編制控制程序。最后對(duì)硬件和軟件進(jìn)行了綜合調(diào)試。實(shí)現(xiàn)了LED顯示器輪流顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、緯度、經(jīng)度。該系統(tǒng)的時(shí)間為原子鐘時(shí)間，因此非常精確。能滿足一般應(yīng)用項(xiàng)目的使用。系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位。GPS由空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶。作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，均勻分布在6個(gè)軌道上。衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面傾角為。GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，直。保證衛(wèi)星正常工作用電。GPS衛(wèi)星上設(shè)有微處理機(jī)，可以進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理工作，它主要的3個(gè)基本。5個(gè)監(jiān)控站，其中4個(gè)與主。行；啟用備用衛(wèi)星以取代失效的工作衛(wèi)星。把主控站傳來(lái)的各種數(shù)據(jù)和指令等正確并適時(shí)地注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

　　

【正文】 在 405F 單元 DF: MOV @R0,A DEC R0 DJNZ R3,INTSOUT MOV R3,20H 。數(shù)字 ASCⅡ碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字 MOV R0,40H DF1: MOV A,@R0 CLR C SUBB A,30H MOV @R0,A INC R0 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 DJNZ R3,DF1 MOV A,5FH 。格林時(shí)轉(zhuǎn)換成北京時(shí)間（時(shí)加 8） MOV B,10 MUL AB ADD A,5EH ADD A,08H CLR C CJNE A,18H,DF2 。是否大于 24 DF2: JC DF3 SUBB A,18H 。大于 24 減 24 DF3: MOV B,10 。時(shí)十位、個(gè)位恢復(fù)為 BCD 碼 DIV AB MOV 5FH,A MOV 5EH,B MOV 7FH,5FH 。將收到數(shù)據(jù)移入顯示單元 MOV 7EH,5EH MOV 7DH,5DH MOV 7CH,5CH MOV 7BH,5BH MOV 7AH,5AH MOV 79H,0AH MOV 78H,0AH MOV 77H,58H MOV 76H,57H MOV 75H,0AH MOV 74H,56H MOV 73H,55H MOV 72H,0AH MOV 71H,0AH MOV 70H,0CH 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 27 MOV 6FH,4CH MOV 6EH,4BH MOV 6DH,4AH MOV 6CH,0AH MOV 6BH,49H MOV 6AH,48H MOV 69H,0AH MOV 68H,0BH MOV R3,20H MOV R0,5FH MOV 20H,00H LJMP INTSOUT END 從 GARMIN 公司網(wǎng)上下載 GPS25LVS 系列產(chǎn)品應(yīng)用軟件（文件名為 gpscfg），設(shè)置時(shí)選擇 PC 機(jī)的串口 1（ COM1）或串口 2（ COM2）與 OEM 板的串口 1 進(jìn)行連接，設(shè)置內(nèi)容主要是 OEM 板的通信波特率及輸出語(yǔ)句。本設(shè)計(jì)選擇 4800 波特率，選擇 GPGGA單語(yǔ)句輸出。 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 第八篇 硬件和軟件綜合調(diào)試及性能分析 第一章 硬件和軟件綜合調(diào)試 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開(kāi)的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才發(fā)現(xiàn)的。但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來(lái)調(diào)試。 常見(jiàn)的硬件故障 ： （ 一 ）邏輯錯(cuò)誤 樣機(jī)硬件 的邏輯錯(cuò)誤是由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工過(guò)程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類錯(cuò)誤包括：錯(cuò)線、開(kāi)路、短路、相位錯(cuò)等幾種，其中短路是最常見(jiàn)的故障。在印刷電路板布線密度高的情況下，很容易因工藝原因造成短路。 （ 二 ）元器件件失效 元器件失效的原因有兩個(gè)方面：一是器件本身已損壞或性能不能符合要求；二是由于組裝錯(cuò)誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯(cuò)誤，集成塊安裝方向錯(cuò)誤等。 （ 三 ）可靠性差 引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過(guò)大、器件負(fù)載系數(shù)過(guò) 大等造成邏輯電平不穩(wěn)定； 另外，走線和布局的不合理等也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。 （ 四 ）電源故障 若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足、負(fù)載能力差等。 硬件調(diào)試方法 ： （ 一 ）脫機(jī)調(diào)試 脫機(jī)調(diào)試是在樣機(jī)加電源之前，先用萬(wàn)用表等工具，根據(jù)硬件電氣原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。 應(yīng)特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)總線是否存在相互間的短路或與其它信 號(hào)線的短路。 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 對(duì)于樣機(jī)所用電源事先必須單獨(dú)調(diào)試，調(diào)試好后，檢查其電壓值、負(fù)載能力、極性等均符合要求，才能加到系統(tǒng)的各個(gè)部件上。 在不插片子的情況下，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位是否正常，若有高壓，聯(lián)機(jī)時(shí)將會(huì)損壞開(kāi)發(fā)機(jī)。 （ 二 ）聯(lián)機(jī)調(diào)試 通過(guò)脫機(jī)調(diào)試可以排除一些明顯的硬件故障。有些硬件故障還是要通過(guò)聯(lián)機(jī)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)和排除。 聯(lián)機(jī)前先斷電，把單片機(jī)仿真器的仿真插頭插到樣機(jī)的單片機(jī)插座上，檢查一下開(kāi)發(fā)機(jī)與樣機(jī)之間的電源、接地是否良好。一切正常，即可打開(kāi)電源。 通電后執(zhí)行單片機(jī)仿真開(kāi)發(fā)器讀寫(xiě)指令，對(duì)用戶樣機(jī)的存儲(chǔ)器、 I/O 端口進(jìn)行讀寫(xiě)操作、邏輯檢查，若有故障，可用示波器觀察有關(guān)波形（如選中的譯碼輸出波形、讀寫(xiě)控制信號(hào)、地址數(shù)據(jù)波形以及有關(guān)控制電平）。通過(guò)對(duì)波形的觀察分析，尋找故障原因，并進(jìn)一步排除故障?？赡艿墓收嫌校壕€路連接上有邏輯錯(cuò)誤、有斷路或短路現(xiàn)象、集成電路失效等。 在用戶系統(tǒng)的樣機(jī)（主機(jī)部分）調(diào)試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其它外圍部件如鍵盤(pán)、顯示器、輸出驅(qū)動(dòng)板、 A/D、 D/A 板等，再對(duì)這些部件進(jìn)行初步調(diào)試。 在調(diào)試中若發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，可能有下列情況 ：電源系統(tǒng)供電電源不足，聯(lián)機(jī)時(shí)公共地線接觸不良；用戶系統(tǒng)主機(jī)板負(fù)載過(guò)大；用戶系統(tǒng)各級(jí)電源濾波不完善等。 對(duì)于工作不穩(wěn)定的問(wèn)題一定要認(rèn)真查出原因，加以排除。 軟件調(diào)試 方法： （ 一 ） 軟件調(diào)試方法與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān) 如果采用模塊程序設(shè)計(jì)技術(shù)，則逐個(gè)模塊調(diào)試好后，再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)試。如果采用實(shí)時(shí)多任務(wù)結(jié)構(gòu)程序，一般逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，下面進(jìn)一步予以說(shuō)明。 （ 二 ） 模塊結(jié)構(gòu)程序 要一個(gè)個(gè)子程序分別調(diào)試。調(diào)試子程序時(shí)，一定要符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，即入口條件和出口條件。調(diào)試的手段可采用單步運(yùn)行的方式和斷點(diǎn)運(yùn)行的 方式，通過(guò)檢查用戶系統(tǒng)CPU 的現(xiàn)場(chǎng)、 RAM 的內(nèi)容和 I/O 口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。 通過(guò)檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤及轉(zhuǎn)移地址錯(cuò)誤，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。在調(diào)試過(guò)程中不斷調(diào)整用簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 戶系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過(guò)一個(gè)個(gè)程序模塊。 各程序模塊通過(guò)以后，可以把有關(guān)的功能塊聯(lián)合起來(lái)一起進(jìn)行整體程序綜合調(diào)試。在這個(gè)階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖單元是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除在設(shè)計(jì)上有否失誤，堆棧區(qū)域是否溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài) 是否正常，等等。 若用戶系統(tǒng)是在單片機(jī)的仿真開(kāi)發(fā)器的監(jiān)控程序下運(yùn)行時(shí)，還要考慮用戶緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，這是因?yàn)閱尾竭\(yùn)行只能驗(yàn)證程序的正確與否，而不能確定定時(shí)精度、 CPU 的實(shí)時(shí)響應(yīng)等問(wèn)題。 待全部調(diào)試完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行多次，除了觀察穩(wěn)定性以外，還要觀察用戶系統(tǒng)的操作是否符合原始設(shè)計(jì)要求、安排的用戶操作是否合理等，必要時(shí)還要作適當(dāng)?shù)男薷摹? （ 三 ） 實(shí)時(shí)多任務(wù)結(jié)構(gòu)程序 調(diào)試方法與上述方法有許多相似之處，只是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序是由若干任務(wù)組成，一 般是逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，在調(diào)試某一個(gè)任務(wù)時(shí)，同時(shí)也調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷程序和一些操作系統(tǒng)的程序。 逐個(gè)任務(wù)調(diào)試好以后，再使各個(gè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)行，如果操作系統(tǒng)中沒(méi)有錯(cuò)誤，一般情況下操作系統(tǒng)就能正常運(yùn)行。 （ 四 ） 在全部調(diào)試和修改完成后，將用戶軟件固化于 EPROM（或 EEPOM）中，插入用戶樣機(jī)后，用戶系統(tǒng)即能脫離開(kāi)發(fā)機(jī)獨(dú)立工作，至此系統(tǒng)的研制完成。 本設(shè)計(jì)是按照上面的方法先進(jìn)行電路板的靜態(tài)測(cè)試，然后通電檢測(cè)，再結(jié)合軟件進(jìn)行調(diào)試，最后接上 GPS 有源天線并將天線置于露天場(chǎng)所進(jìn)行綜合調(diào)試。 第二章 性能分析 本文介紹了 簡(jiǎn)易 GPS 定位信息顯示 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 的方法。 GPS 應(yīng)用越來(lái)越廣泛， 此 設(shè)計(jì)只是應(yīng)用的基礎(chǔ)和開(kāi)端。在實(shí)際應(yīng)用中我們要結(jié)合各個(gè)領(lǐng)域的特殊情況和特定的技術(shù)需求，進(jìn)行有針對(duì)性的處理和設(shè)計(jì)。 GPS 提供的定位信息包括了經(jīng)度、緯度、海拔、速度、航向、磁場(chǎng)、時(shí)間、衛(wèi)星簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 個(gè)數(shù)及其編號(hào)等衛(wèi)星信息，其接收數(shù)據(jù)方法類似，故本設(shè)計(jì)只是提取了其中的部分價(jià)值性較高的數(shù)據(jù)信息。 GPS 可通過(guò) NMEA 輸入命令對(duì)串行通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化顯示格式，本設(shè)計(jì)只使用了其默認(rèn)的設(shè)置參數(shù)。 簡(jiǎn)易 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的時(shí)間為原子鐘時(shí)間，因此非常精確。而定位經(jīng) 緯度的誤差是由 OEM 板的性能決定的， GPS25LVS 系列方位定位精度可達(dá)到 10 m 左右，能滿足一般應(yīng)用項(xiàng)目的使用。 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 結(jié)論 本說(shuō)明書(shū)討論了簡(jiǎn)易 GPS定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) , 該設(shè)計(jì)是由單片機(jī)控制 GPS模塊較為精確地計(jì)算和顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、經(jīng)度、緯度等衛(wèi)星信息。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是 專 科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高 我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 此次 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料 ， 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用 專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì) 電子元器件 的不了解，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué) 三 年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄 。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 。 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。 總之，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，既復(fù)習(xí)了已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，又學(xué)會(huì)了新的知識(shí) ， 是自己人生一次難得的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，更是對(duì)自己綜合能力的 考驗(yàn)和提高！ 簡(jiǎn)易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33 參考文獻(xiàn) 一、 工具書(shū)： [1]余錫存 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021 [2]賈好來(lái) .MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3]樓然苗 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [4]邱致和 ， 王萬(wàn)義 . GPS 原理與應(yīng)用 [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社， 2021 [5]電子電氣綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū) [M].北京：精儀達(dá)盛科技有限公司， 2021 [6]胡健 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [7]戴佳，戴衛(wèi)恒 .51 單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [8]胡輝 .單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì) [M