【正文】 平臺主要分為兩類。但時至今日，每個開發(fā)平臺都有其長處，要在兩個開發(fā)平臺之間分出優(yōu)劣，恐怕要花費大量的時間來討論，并且往往無疾而終。所幸的是，這些開發(fā)工具都能輕易的獲取到，并且有的還是免費開源。隨著新一代 CortexM3處理器的誕生，絕大部分的開發(fā)工具都很 “ 識趣 ” 地迅速進行更新以支持 Thumb2指令集。 游標位置開 在編寫程序的過程中，若不讀取芯片的忙碌狀態(tài)，寫入數據與命令之后必須延時一段時間，來等待芯片的操作結束。 整體顯示開 C為 1。其中使用字庫顯示模式是要使用基本指令集，使用圖像顯示模式時要用到擴展指令集。 15 校驗和。 13 差分 GPS 接受數據的時間界限。 11 大地相對海平面的高度（‐ 到 ）。 金陵科技學院學士學位論文 10 9 海拔高度， 之 。 7 連接衛(wèi)星的數量，從 0 到 12。 5 E 代表東經， W代表西經。 3 S代表南緯， N代表北緯。 $GPGGA,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14*15CRLF 1 全球定位時間，格式為 時分妙 .毫秒。） CRLF—— 數據信息結束的表示，表示回車和換行。 其中協議的各個命令如 表 21所示 ： 編號 命令 說明 最大幀長度 1 $GPGGA 全球定位數據 72 金陵科技學院學士學位論文 9 2 $GPGSA 衛(wèi)星 PRN 數據 65 3 $GPGSV 衛(wèi)星狀態(tài)信息 210 4 $GPRMC 運輸定位數據 70 5 $GPVTG 地面速度信息 34 6 $GPGLL 大地坐標信息 無 7 $GPZDA UTC 時間和日期 無 表 21 指令意義 發(fā)送數據的順序 如表 22所示 ： 1 2 3 4 5 6 7 $PZDA $GPGGA $GPGLL $GPVTG $GPGSA $GPGSV*3 $GPRMC 表 22 數據發(fā)送順序 協議幀總說明： 該協議采用 ASCII 字符直接傳輸，傳輸的通信格式為：一個起始位，無奇偶校驗位，一個停止位，通信速率默認為 4800bps。 ? 在串行通信是將數據拆分，一位一位地 發(fā)送出去的。串行通信雙方使用相同的波特率，雖然收發(fā)雙方的時鐘不可能完全一樣，但由于每一幀的尾數最多只有 12 位，因此時鐘的微小誤差不會影響接受數據的正確性。相對的，在串行通信中，傳輸速率用波特率表示。所以全雙工通信速度也比其它兩種的通信方式快。在這種方式下，由于兩設備之間只有一條傳輸線，某一時刻數據只能向某一方向傳送。 ○ 2 數據可從設備 1發(fā)送到設備 2，此時設備 1是放松方，設備 2 是接受方；也可以從設備 2 發(fā)送到設備 1，此時設備 2 是發(fā)送方，設備 1 是接受方。 ○ 1 數據只能向單一方向傳送。 ? 數據傳送方式 在串行通信中，數據在連個設備之間進行傳送。在同步通信中，數據的傳送往往是以幀為單位，這個數據的長度依據傳輸數據的長度可大可小，在傳輸時只需在數據的頭部加上同步信號，這樣就大大增加了數據傳輸的效率。對于快速傳送大量數據的場合，為了提高數據傳送的效率，一般采用同步串行傳送方式。所以在進行串口通信中要事先確定收發(fā)雙方的數據格式和波特率。但是在傳送數據的過程中，通信雙方必須事先規(guī)定好通信的數據格式，即傳輸協議，同時也必須確定通信的速率。 ? 同步和異步通信方式 在串行通信中，又分為串行同步通信和串行異步通信。串行通信是將數據一位一位的發(fā)送出去，接收方將接受的數據一位一位拼接成完整的數據，由于串行通信將數據按位發(fā)送，其所用的數據線少，傳輸速度慢，適合低速設備之間的通信，并且適用于長距離傳輸。 STM32 的每一個芯片都可以端口都可以配置為中斷輸入管腳，這個強大的功能使得該芯片處 理實時事件的能力大大地增強。一些內部外設的功能管腳可以通過配置映射寄存器映射到其它管腳，這個功能使得引腳的重復率大大地降低。端口的最高時鐘不得高于 50MHz。 STM32 的端口之所以功能強大，是因為其可以配置成多種工作模式，最常用的工作模式有：通用推挽輸出，上拉 /下拉輸入。 金陵科技學院學士學位論文 7 2 相關技術基礎概述 CortexM3 內核芯片 本課題采用基于 CortexM3 依法半導體公司設計的芯片 STM32，該芯片擁有眾多先進的外設： ? 復雜多變的 I/O端口 ? 功能強大的 DMA ? 先進的高級定時器和通用定時器 ? 方便靈活的 I2C 接口 ? 速度極快的 FSMC STM32 的 GPI/O 功能強大，編程方便。通過硬件驅動程序的編寫，對硬件驅動編程又有了更加深一步的認識與了解，熟悉各個外設 器件的功能與性能。通過最小系統(tǒng)板的設計，清楚地了解到最小系統(tǒng)的構成以及各個模塊的作用 STM32F103 主 芯片 以及 外圍的主晶振和實時時鐘晶振 ， 芯片 I/0 端口 全部引出， 另外還 用金陵科技學院學士學位論文 1 緒論 6 排針將 5v， 電源 線 ，地線引出 （主要 是 給 外設供電） ；板子有 三個按鍵 ， 其中一個是復位按鍵 ， 另外兩個是普通功能按鍵 ， 有三個 LED 燈 ， 其中 一個電源 指示燈 ， 兩個 用于測試的 LED 燈 ； 板子 還配有 串口 ，能與計算機串口進行串口通信，用于各種軟件的 開發(fā) 和調試； 此系統(tǒng) 還配有實時時鐘模塊， 板子 斷電之后 仍然 可以保持時鐘芯片的運轉 （不過 好像目前都沒怎么用 到 ） ； 最后就是電源模塊和 JTAG 下載器 接口了，電源 模塊 將 5V 電源 轉成 電源 ，因為 STM32 芯片 的工作電源電壓要求 ， JTAG 接口 用于程序的下載 和 在線調試 。 課題內容 此次研究的課題主要完成一下的任務： ? 研究 GPS 工作原理及相關技術 ? 研究 GPS 數據通信的協議 ? 研究 CortexM3內核（主要研究其中的硬件匯編指令） ? 熟練的掌握基于 CortexM3 內核 的依法半導體公司的 芯片 STM32 的硬件編程 ? 完成最小系統(tǒng)板原理圖、 PCB 板的繪制 ? 完成底層串口通信模塊的硬件設計 ? 完成基于 STM32 芯片的各個硬件驅動程序的編寫 ? 完成下位機與上位機的通訊 ? 完成 12864 液晶驅動程序的設計，為用戶提供可視化的界面 課題意義 通過本次課題，熟悉當 前熱門的 GPS 技術的原理以及相關技術，鍛煉自己的動手能力和語言表達能力?？梢哉f，現在人類的生活已經離不開 GPS 了，人們居家生活需要使用 GPS定位服務來查找自己周邊的各種生活服務，自駕出游需要使用 GPS 進行路線導航，生活娛樂交友也無時無刻不用到 GPS 來確定自己此時此刻所在的位置。由于其定位的精度高，已經被各個領域引進作為地點位置測量。地面上的 GPS 接受裝置或設備接收器設備接收來自 5 到 12 個衛(wèi)星的信號，并根據這些受到的信號計算出自己的精確位置、時間和速度。該系統(tǒng)為世界提供精確導航、精準定位和時間查詢等服務。 Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter 金陵科技學院學士學位論文 1 緒論 5 1 緒論 課題背景 GPS 是的英文全名是 Navigation System Timing and Ranging/Global Position System，一般人們稱其為全球定位系統(tǒng)。 STM32。 board es with serial, serial munication can be performed with the puter serial port, for a variety of software development and debugging 。s STM32 family of 32 bit microcontrollers . Main controller circuit includes STM32F103 main chip and the external master oscillator and real time clock oscillator chip I / 0 ports , also with a pin to lead 5v, power lines, ground line( mainly peripheral power supply ) 。 關鍵字： 最小系統(tǒng)板 ； GPS。主控制器電路包括 STM32F103 主芯片以及外圍的主晶振和實時時鐘晶振，芯片 I/0 端口，另外還用排針將 5v， 電源線，地線引出（主要為外設供電）；板子有三個按鍵，其中一個是復位按鍵，另外兩個是普通功能按鍵，有三個 LED 燈，其中一個電源指示燈，另外兩個用于測試系統(tǒng)；板子還配有串口，能與計算機串口進行串口通信，用于各種軟件的開發(fā)和調試；此系統(tǒng)還配有實時時鐘模塊，板子斷電之后仍然可以保持時鐘芯片的運轉。 GPS 已經不知不覺地融入到了我們生活的各個方面。 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）