【正文】 s goal lies in uses, only then widely applies, can manifest its value. Certainly, GPS opens civil is also between the American Department of transportation and Department of Defense the longterm negotiations achievement, as soon as lets loose, really the effect is unusual, instead has helped military39。s CWAAS, Japan39。s WAAS, Europe39。 th ird, will receive after the satellite number will achieve certain number, the satellite signal many (will not bring the obvious advantage again. Generally has the pair of system foot. enhancement system emerges one after another incessantly, the fina l outlet is the multisystem39。 The single system itself has the limitation,and it is impossible to guarantee any application. receives the attention,but it is actually disappointing. GLONASS once gave people the very optimistic scene, the reality is heartless because of the economical and the technical dual reasons, which enable it only works inpletely, now only has the insufficiency ten star work, and is very unstable. forestalls opponent by a show of strength, with GPS bination application for overall mentality. The Galileo plan lifts up high the pure civil flag, feels relieved for the human with the security sense. Moreover its announce publicly and the GPS patible interaction, strengthened its attraction and the petitive power, as well as service guarantee pledge. The richly colorful service may satisfy the different scale and the application domain demand. multisystem bination is better and better, using the equipment is limd. Many years later, possibly has many satellite navigational system in the sky movement, is the better and better, one is not unnecessary。s daily life gradually. The existence insufficiency is very obvious, it is the system which controls by military,and it is impossible at any time any place guarantee civil。在這里我要向老師表示最忠心最誠摯地感謝！我有很多基礎(chǔ)理論知識掌握不牢 ，一面幫我查缺補露，一面發(fā)揮我的特長，讓我的課題能夠順利有序地進行到滿足要求。 31 謝 辭 在此，首先，我要感謝老師！老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴謹、耐心細致。 同時，由于水平有限和時間問題，有許多不足。同時，我對單片 機的應(yīng)用有了更深入的掌握，提高了單片機外圍電路設(shè)計和軟件設(shè)計的經(jīng)驗的能力。通過實驗?zāi)M仿真，結(jié)合本課題的人機界面、參數(shù)設(shè)置與計算等，能夠滿足課題要求，可以實現(xiàn)導(dǎo)航功能。 GPS 信號處理這一塊由 GR87 實現(xiàn)，通過 GR87 與 MCS51 兼容系列單片機串口相連，配備了所需的外圍電路，同時配有液晶顯示器，可以顯示字符，并詳細介紹了該 GPS 接收機的硬件和軟件設(shè)計。 30 結(jié) 論 本課題是在了解了當前 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的條件下，自行開發(fā)一套 GPS 接收機。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于MCS51 單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年 來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。同理可知，另外兩種命令顯示（均顯示在第二頁）。如果沒有，則屏幕顯示第一頁，反之顯示第二頁（這里只介紹第二頁顯示）。顯示器經(jīng)過初始化、設(shè)置才能正確顯示信息，才能夠?qū)斎氲男畔@示出來。 26 同理可知， GPGSV、 GPRMC 語句的接收過程。依次類推，會順次將經(jīng)度方向、定位判斷、定位使用的衛(wèi)星數(shù)、高度處理存儲起來。當接收數(shù)據(jù)為“，”時，則逗號計數(shù)加 1 為 3 同時位計數(shù)清空，如果位計數(shù)小于 1，則將緯度方向數(shù)據(jù)一位一位存儲起來（同上）。 3． GPGGA 數(shù)據(jù)存儲流程圖 逗 號 計 數(shù) 值 為 ？接 收位 1存 緯度高 度處 理使 用衛(wèi) 星數(shù)定 位判 斷存 經(jīng)度 方向存 經(jīng)度存 緯 度方 向接 收位 1 0接 收位 9接 收位 1接 收位 1接 收位 6接 收位 22345679圖 54 GPGGA 數(shù)據(jù)存儲流 程圖 開始接收類型數(shù)據(jù)。本設(shè)計中有 3 種類型數(shù)據(jù)，即 GPGGA、GPGSV、 GPRMC。由于這些數(shù)據(jù)格式符合 NMEA 0183 ASCII 碼接口協(xié)議，所以接收到的數(shù)據(jù)會轉(zhuǎn)換為需要的信息。 2． 液晶顯示 通過初始 化函數(shù) LCMInit()進行初始化， 然后又調(diào)用 顯示字符串函數(shù)以便讓屏幕顯示 GPS Monitor 字樣，表示準備工作，接著延時 400Ms 然后調(diào)用清屏函數(shù)進行一次清屏。該部分完成從單片機讀數(shù)據(jù)到液晶顯示器和從液晶顯示器讀數(shù)據(jù)到單片機的雙向傳輸工作。數(shù)據(jù)處理模塊的工作從開機上電開始一直連續(xù)不斷的進行，直到關(guān)機為止。對單片機設(shè)置串口工作模式和中斷工作模式；對液晶顯示器設(shè)置開機畫面和顯示模式。系統(tǒng)圖如圖 所示： 開 始串 口 初 始 化設(shè) 置 數(shù) 據(jù) 存 儲 區(qū)接 收 子 程 序顯 示是 否 退 出退 出 NY 圖 51 系統(tǒng)總流程圖 系統(tǒng)軟件由以下模塊組成：初始化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機對話模塊。要顯示字符時要先輸入顯示字符地20 址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符 ,如表 38 所示 : 表 38 1602 的內(nèi)部顯示地址 顯 示 位 序 號 1 2 3 4 5 ???????? 40 DD RAM 地 址 (HEX) 第 一 行 00 01 02 03 04 ..?????? .. 27 第 二 行 40 41 42 43 44 ??????? .. 67 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件概述 系統(tǒng)的軟件流程是：開機上電后初始化，然后單片機開始接收 GPS 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并判斷數(shù)據(jù)是否有效，若數(shù)據(jù)有效則顯示所需的 信息，數(shù)據(jù)無效則等待直至收到有效數(shù)據(jù)。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有游標，低電平表示無游標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標或顯示移位元 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平 時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。（說明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復(fù)位到地址 00H 位置 指令 2：光標復(fù)位 ，光標返回到地址 00H 指令 3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。因此， T1 溢出率 = T1 計數(shù)率 /產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù) ； 波特率 =定時器 T1 溢出率 液晶顯示協(xié)議 基本操作時序 ：輸入： RS=L,RW=H,E=H 輸出： D0_D7=狀態(tài)字 ：輸入： RS=L,RW=L,D0_D7=指令碼，高脈沖 19 輸出：無 ：輸入： RS=H,RW=H,E=H 輸出： D0_D7=數(shù)據(jù) ：輸入： RS=H,RW=L,D0_D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出：無 顯示與控制命令 模塊內(nèi)部的字符發(fā)生內(nèi)存（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼。應(yīng)設(shè)置 定時器 T1 為定時方式（ C/T=0），讓 T1 計數(shù)內(nèi)部脈沖，即計數(shù)率為 fosc/12。單片機的工作方式 1 一般選擇 定時器 T1 作為波特率發(fā)生器 。 波特率設(shè)置：波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率，表示每秒傳送二進制代碼的位數(shù)，它的單位是 b/s。 SMOD=1時，方式 方式 2 和方式 3 的波特率加倍。 2． PCON 是為了在單片機上實現(xiàn)電源控制而附加的。 RI 也必須用軟件清 0。在其它方式中，在接收到停止位的中間時刻由硬件置位（例外情況見于 SM2 的說明）。 RI：接收中斷標志位。 TI 置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時也是申請中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的辦法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。在方式 0 中，第 8 位發(fā)送結(jié)束時，由硬件置位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清 0 來禁止接收。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 18 1 1 方式 3 11 位 UART 可變 其中 fosc 為晶體震蕩器頻率 。 串行口的控制與狀態(tài)寄存器 為 SCON 和 PCON。 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 。復(fù)位時，TMOD 所有位均為 0。 M1M0：工作方式選擇位，定時器／計數(shù)器的 4 種工作方式由 M1M0 設(shè)定。例如，如果選用 12MHz 晶振，則最高計數(shù)頻率為 。此后的機器周期 S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。計數(shù)器在每個機器周期的 S5P2 期間采樣引腳輸入電 平。因一個機器周期等于 12 個振蕩周期，所以計數(shù)頻率f=1/12f