【正文】 在畢業(yè)論文的寫作過程中，也是武傳圣老師幫我們發(fā)現(xiàn)錯誤和不足，給我們指導(dǎo)。首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師武傳圣老師，我的畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文從開始到完成，無不蘊含著武傳圣老師傾注的心血。這些都是本文設(shè)計方案的重要組成部分。安全性方面未發(fā)現(xiàn)異常。 子模塊的測試直接影響隨后的整體測試結(jié)果，子模塊的測試完成才能保證整體測試的完整性。測試結(jié)果良好。 軟件測試的內(nèi)容根據(jù)需求分析劃定系統(tǒng)測試的功能范圍，即用戶需要的功能是否已經(jīng)在系統(tǒng)中得到充分體現(xiàn)。oldstdtio)。retval)。retval)。 pthread_create(amp。/*set attrib */ pthread_create(amp。 [VTIME]=0。/*ctrol flag*/ = IGNPAR。oldtio)。 else baud=get_baudrate(argc, argv)。 //打開串口2 fd = open(COM2, O_RDWR )。 struct sigaction sa。 GPSmonth++。 GPSmonth++。 GPSmonth++。 GPSday+=1。 if(GPSminute59){ GPSminute=0。 } return 0。i++) { if(str[i]==39。 }//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////得到指定序號的逗號位置static int GetComma(int num,char *str){ int i,j=0。 buf[i]=0。 int i。A39。 GPSEW =buf[GetComma(6,buf)]。buf[GetComma(3,buf)])。039。)。 GPS =(buf[tmp+2]39。039。039。)。 GPS =(buf[ 9]39。039。 c=buf[5]。 printf(STATUS : %c\n,GPSstatus)。 printf(TIME : %02d:%02d:%02d \n,GPS,GPS,GPS)。c,1)。 i=0。 /* port */ buf[i++] = c。 GPS_INFO GPS。 if(STOP)break。gps_info)。在接收進程receive 中收到“\n”之后，表示收到一條完整的信息。在主進程中將定位點的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)后，判斷其是否在當(dāng)前地圖范圍內(nèi)，若在則在點所在坐標(biāo)drawPoint，標(biāo)示出位置。在系統(tǒng)程序主進程中創(chuàng)建GPS 通信子進程，調(diào)用GPS 接收模塊。該模塊將地圖數(shù)據(jù)繪制到位圖緩存來提高響應(yīng)速度，在屏幕需要重繪時再把位圖緩存中的圖形顯示到屏幕上。系統(tǒng)界面與管理模塊：實現(xiàn)系統(tǒng)主界面和操作菜單，通過調(diào)用其它模塊實現(xiàn)地圖瀏覽，定位導(dǎo)航等功能。繪制地圖時往往數(shù)據(jù)量比較大，Qt 提供的雙緩沖機制首先在屏幕外的像素映射QPixmap中繪制，當(dāng)遇到重繪事件paintEvent 時，再在處理函數(shù)中使用bitBlt 方法把這個像素映射復(fù)制到它應(yīng)該在的屏幕窗口中。Qt 的二維繪制引擎的基礎(chǔ)是QPainter，它可以用于在屏幕上的窗口部件上或屏幕外的像素映射中繪制，可以繪制點、線、矩形、橢圓、多邊形、弧等多種幾何圖形，以及像素、圖像和文本，還可以設(shè)置pen、brush 和font 等繪制樣式，可以很好的表現(xiàn)地圖的各種圖元對象。地圖投影的方法很多，不同的投影方法具有不同性質(zhì)和大小的投影變形。在系統(tǒng)數(shù)字地圖中各圖元的點坐標(biāo)是經(jīng)緯度坐標(biāo)，而且由 GPS 接收機獲取的定位坐標(biāo)也是經(jīng)緯度坐標(biāo)。幾何數(shù)據(jù)可用于圖元圖形的繪制和幾何操作，屬性數(shù)據(jù)則用于圖元的標(biāo)注和查找。地圖子系統(tǒng)需要建立一個層次清晰合理的地圖對象體系結(jié)構(gòu)，包含各類型地圖圖元的圖形和屬性信息，并提供繪制、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、幾何操作相關(guān)等方法。在詳細了解地圖數(shù)據(jù)格式的基礎(chǔ)上，可分別讀取 MIF/MID 文件中的各字段信息，構(gòu)造地圖各圖元對象。系統(tǒng)矢量地圖數(shù)據(jù)是由 MIF 格式的文件和MID 格式的文件共同組成。本文選擇完全開放的交換地圖數(shù)據(jù)格式 MIF（MapInfo Interchange Format）格式作為本系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)源。GPS 串口I/O 的應(yīng)用開發(fā)流程包含以下幾個步驟：首先調(diào)用open 函數(shù)打開串口；接下來設(shè)置串口屬性為：波特率4800bps，數(shù)據(jù)位8 位，停止位1位，無校驗位；然后調(diào)用read/write 函數(shù)讀寫串口；最后待所有操作結(jié)束后調(diào)用close 函數(shù)關(guān)閉串口。如圖 所示是GPRMC 數(shù)據(jù)幀的格式圖 $GPRMC 幀的格式本系統(tǒng)的 GPS 接收機通過RS232 標(biāo)準的接口與開發(fā)板的串口連接，進行輸入/輸出通信。GPS 接收機根據(jù)NMEA0183 協(xié)議的標(biāo)準規(guī)范，以ASCII 碼的形式將位置、速度等信息通過串口傳送到外部設(shè)備。用戶應(yīng)用程序?qū)迂撠?zé)具體的業(yè)務(wù)邏輯，實現(xiàn)系統(tǒng)各項應(yīng)用功能需求。GUI 負責(zé)GIS 地圖顯示和圖形用戶界面等涉及復(fù)雜圖形圖像處理的應(yīng)用，選擇Trolltech 公司研發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)的Qt 版本Qte，它是一個專門為小型設(shè)備提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)，也是完整的自包含的C++ GUI 和基于Linux的嵌入式平臺開發(fā)工具，提供了豐富的可定制的窗口部件和的圖形界面。Linux 內(nèi)核中有很大一部分代碼是各種設(shè)備的驅(qū)動程序，它對大多數(shù)已有的各類硬件設(shè)備提供了廣泛的驅(qū)動支持，并且更新很快。本文選擇并移植經(jīng)典的開源bootloader和驅(qū)動的方案，作為本系統(tǒng)的硬件抽象層，這種方案更靈活高效、功能更強。此外還包括CS8900 10M 網(wǎng)卡擴展設(shè)備上網(wǎng)功能、用于系統(tǒng)調(diào)試的JTAG 接口及其他各類根據(jù)功能需求擴展的外部設(shè)備。考慮到數(shù)字地圖和其他資料等外部大容量文件存儲的需要，提供SD 卡、USB 設(shè)備等擴展接口，USB Host 接口還可用于向FLASH 中讀寫數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)硬件平臺方案中，采用基于 ARM920T 內(nèi)核的S3C2410 作為系統(tǒng)的嵌入式處理器，其在高性能和低功耗特性方面提供了最佳的性能，它的處理能力能夠滿足GPS/GIS 數(shù)據(jù)處理等復(fù)雜應(yīng)用的要求。在缺省的狀態(tài)下，GPS 模塊輸出數(shù)據(jù)的波特率為4800，輸出信息包括：GPRMC、GPGGA、GPGSA、GPGSV、PGRME 等，每秒鐘定時輸出，如下圖所示?？蛇x的波特率為：300、600、1200、2400、4800、9600、19200。根據(jù)基準站已知精密坐標(biāo)，計算出基準站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準站實時將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。Vt i (i=4) 分別為衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星4 的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。△ti (i=4) 分別為衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星4 的信號到達接收機所經(jīng)歷的時間。GPS 接收機硬件一般由主機、天線和電源組成。（3）功能多，應(yīng)用廣：目前已廣泛的應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導(dǎo)航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。 UPTECHPXA270S開發(fā)平臺邏輯圖 4 概要設(shè)計 GPS原理及定位說明 GPS概述GPS（Global Positioning System－全球定位系統(tǒng)）是美國從本世紀70 年代開始研制，歷時20 年，耗資200 億美元，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。UPTECHPXA270 系列教學(xué)科研平臺主要是面向計算機、軟件專業(yè)的高端平臺，微處理器主頻穩(wěn)定運行在520MHz，采用1313mm VFBGA 封裝，內(nèi)部集成iwmmx 指令，加速處理器對多媒體數(shù)據(jù)的處理速度。 開發(fā)平臺簡介基于Intel XScale 架構(gòu)的兩款高端嵌入式系統(tǒng)教學(xué)科研平臺UPTECHPXA25UPTECHPXA270A 和UPTECHPXA270S。目前，全球范圍內(nèi)普遍使用的3G移動定位技術(shù)主要有4種，分別是基于網(wǎng)絡(luò)的CELLID，TOA/TDOA定位技術(shù)，基于終端的OTDOA定位技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)與終端混合的AGPS定位技術(shù)。因此本文通過研究嵌入式 GPS 地圖定位導(dǎo)航系統(tǒng)的相關(guān)理論、方法和技術(shù)，提出一套結(jié)構(gòu)完整的基于ARM/linux 的嵌入式GPS 地圖定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計方案及其實現(xiàn)。軍用譬如導(dǎo)彈制導(dǎo)等。 使用可行性分析該系統(tǒng)界面設(shè)計清晰，操作簡潔、方便，有完善的異常處理機制，首次使用本系統(tǒng)的用戶可參照幫助文檔使用本系統(tǒng)，使用方面可行。軟件系統(tǒng)開發(fā)中的費用主要包括：系統(tǒng)開發(fā)使用的軟硬件費用、人員費用和系統(tǒng)運行時的軟硬件費用等。嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的，然而，嵌入式系統(tǒng)本身不僅與一般PC上的應(yīng)用系統(tǒng)不同，而且針對不同的具體環(huán)境而設(shè)計的嵌入式應(yīng)用之間的差別也很大?？尚行苑治龅闹饕獌?nèi)容包括技術(shù)可行性分析，經(jīng)濟可行性分析，是有可行性分析和法律可行性分析。ARM處理器核具有性能高、成本低和消耗小的特點，由于市場占有率高，應(yīng)用廣泛，ARM處理器的某些標(biāo)準已經(jīng)成為便攜式通信設(shè)備、手持計算機、多媒體數(shù)字消費等嵌入式解決方案中事實上的標(biāo)準。重點在于降低由硬件執(zhí)行的指令的復(fù)雜度，這是因為軟件比硬件容易提供更大的靈活性和更高的智能。當(dāng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到產(chǎn)品以后，還可以進行軟件升級，它的生命周期與產(chǎn)品的生命周期幾乎一樣長。它是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。這些設(shè)備都要求有功能強大的處理器和操作系統(tǒng)以及比較低的功耗。這些系統(tǒng)又被稱為“Internet 信息設(shè)備”。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有些嵌入式系統(tǒng)與一個網(wǎng)絡(luò)相連接，該網(wǎng)絡(luò)通常是基于TCP/IP(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)協(xié)議族的，比如Internet或者一個公司的企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)。例如，例如當(dāng)潮濕度超過特定閾值的時候，必須30毫秒內(nèi)打開閥門的系統(tǒng)。在過程控制系統(tǒng)中，輸入來自傳感器，傳感器將溫度等物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，電信號成為能夠控制閥門等設(shè)備的輸出。單機嵌入式系統(tǒng)單機嵌入式系統(tǒng)以單機方式工作，獲取輸入并產(chǎn)生輸出。 嵌入式系統(tǒng)分類由于嵌入式系統(tǒng)本身是一個外延極廣的名詞，凡是與產(chǎn)品結(jié)合在一起的具有嵌入式特點的控制系統(tǒng)都可以叫嵌入式系統(tǒng)，很難給它一個明確的定義。這些需求都極大地刺激了國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化過程。據(jù)統(tǒng)計，每年只有10％～20％的計算機芯片是為臺式或便攜式電腦而設(shè)計的，這也意味著每年有10～30億CPU是為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計制造的。但目前嵌入式 GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)從系統(tǒng)平臺、開發(fā)環(huán)境到地圖數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件等幾乎都處在一個商業(yè)化的封閉的環(huán)境下，造成了開發(fā)成本昂貴，安全性低，擴展性差，數(shù)據(jù)更新和交換困難，缺乏軟件自主權(quán)等問題。尤其是伴隨著移動寬帶接入技術(shù)的普及和發(fā)展，無線寬帶網(wǎng)絡(luò)安全隱患更是讓政府相關(guān)監(jiān)管部門和企業(yè)感到憂心忡忡。可見，GPS技術(shù)市場的應(yīng)用前景非?？捎^。例如:檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。 Orientation navigation。本文提出一種基于ARM的嵌入式自動定位系統(tǒng)，具有占用資源少、高性能、高可靠性及可配置的特點，并可以成功移植到多種硬件和操作系統(tǒng)平臺上。