【正文】 圖38：Flash接口電路 LCD觸摸屏接口設(shè)計本設(shè)計采用TFTLCD（Thin Film Transistir）也叫薄膜場效應(yīng)晶體管LCD進(jìn)行信息顯示。微處理器端口和微處理器儲存器端口；。RX 接收通道。GPIO1 用此I/O口實現(xiàn)特殊功能，比如LED亮滅。VIN ，BATTERY 作為SDARM或RTC的后備供電電源。它的引腳從一到八分別是1，3，4，5，6，12，13是GND，2是RF，7是VIN，8是BATTERY，9是GPIO1，10是TX，11是RX。芯片的11，10，12，9引腳是RS232電平，14，7，15，8引腳是TTL電平，可實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換。 HY57V561620的結(jié)構(gòu)HY57V561620存儲容量4M4Bank16位，支持自動刷新和自刷新，16位數(shù)據(jù)寬度。2）地址信號：時分復(fù)用引腳，根據(jù)行列地址選擇引腳，控制輸入的的地址為行地址或列地址。所以SDARM需要控制BAn引腳來管理多個Bank。 圖31：系統(tǒng)總體框圖SDRAM作為內(nèi)部存儲器，不能長時間保留數(shù)據(jù)，通過電容充保存數(shù)據(jù)，一般存儲體中電容數(shù)據(jù)最長可保存64毫秒，即在64毫秒內(nèi)必須沖洗刷新一次。這是一款高性價比、低功耗、高集成度的CPU,基于ARM920T內(nèi)核,主頻最高為450MHz,專為手持設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而設(shè)計,能滿足嵌入式系統(tǒng)中的低成本、低功耗、高性能、小體積的要求[1]。實際值日期：格式日日月月年年磁極變量：0度到180度度數(shù)Chccksum檢查位$GPVTG $GPVTG,T,M,N,K*50字段1：運(yùn)動角度，000359前導(dǎo)位數(shù)不足補(bǔ)0字段2：T=真北參照系字段3：運(yùn)動角度，000359前導(dǎo)位不足補(bǔ)0字段4：M=磁北參照系字段6。一組正常的GPS協(xié)議語句包含GPS固定數(shù)據(jù)輸出語句（$GPGGA），建議使用推薦定位信息($GPRMC），地面速度信息（$GPVTG）語句。 GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，空間后方交會利用航攝像片上三個以上不在一條直線上的控制點(diǎn)按構(gòu)像方程計算該像片外方位元素，可列出四個方程，確定待測點(diǎn)的空間位置。GPS接收機(jī)及一般分為：無線藍(lán)牙GPS，USB接口GPS。地面管制部分：在地面設(shè)置的地面管制站主要任務(wù)是追蹤控制衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)，修正維護(hù)每個衛(wèi)星能保持運(yùn)轉(zhuǎn)的個性參數(shù)，確保接收信息的可靠性。2 GPS技術(shù)介紹 GPS基礎(chǔ)GPS主系統(tǒng)是由美國發(fā)射的衛(wèi)星系統(tǒng)，由27顆衛(wèi)星組成，其中24個正常使用，3個備用，27顆衛(wèi)星不間斷的發(fā)送地理位置海拔高度和時間信號，由地面的接收機(jī)接受再做處理，一般的接收機(jī)可以接收5至12個衛(wèi)星信號。最后，完善部分，由于GPS的輸出是按照NAME0183協(xié)議的格式輸出的，使用者并不知道0183協(xié)議并不利于用戶使用，所以進(jìn)行進(jìn)一步完善，安裝QT開發(fā)環(huán)境進(jìn)入QT編程，開發(fā)出一個圖形界面顯示經(jīng)緯度，高度。再次，是完成軟件部分，由于要完成GPS的定位，必須包含軟件的控制部分，硬件是骨架，軟件則是靈魂。 主要工作首先在前期是查閱一些相關(guān)的文獻(xiàn)學(xué)習(xí)一些基本的知識與設(shè)計思路，器件的選型，例如GPS模塊原理，以及GPS協(xié)議。功耗降低，功能越強(qiáng)，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和IPV6技術(shù)的應(yīng)用，會有更多的嵌入式產(chǎn)品加入到網(wǎng)絡(luò)中。 研究意義嵌入式在國內(nèi)雖然有很大的發(fā)展空間，卻嚴(yán)重缺少專業(yè)的人才，嵌入式是將計算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，半導(dǎo)體技術(shù)的具體應(yīng)用結(jié)合到一起的綜合學(xué)科，對技術(shù)知識要求很高且資源不足，又要滿足更小型化，在相同的硅片上潛入功能強(qiáng)大的系統(tǒng)，必須高效率的設(shè)計硬件和軟件。從技術(shù)的角度看:可以理解成帶有CPU的專用軟硬件系統(tǒng)。更面向于針對具體對象的開發(fā)。經(jīng)測試該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，精確度高，用戶界面良好，具有很好的應(yīng)用意義。首先根據(jù)需求分析選擇三星S3C2440芯片作為系統(tǒng)的微處理器，通過對處理器與存儲模塊、電源模塊、GPS接收模塊、LCD觸摸屏等進(jìn)行電路設(shè)計，確定了定位系統(tǒng)的硬件平臺；隨后建立交叉編譯環(huán)境與QT開發(fā)環(huán)境，構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)平臺，在分析GPS接收機(jī)輸出明文標(biāo)準(zhǔn)NMEA018以及GPS硬件通信原理的基礎(chǔ)上，對GPS圖形用戶界面與GPS軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 作 者： 趙歡 學(xué) 號： 087656 系： 信息工程系 專業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 題 目： 基于ARMLinux平臺的GPS定位系統(tǒng) 指導(dǎo)者： 王偉 副教授 評閱者： 田漢民 講師 2012年6月6日畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 題目 基于ARMLinux平臺的GPS定位系統(tǒng)摘要： GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Position System），隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷的發(fā)展，定位與導(dǎo)航在各行業(yè)的應(yīng)用越來越普遍。本設(shè)計內(nèi)容是研究實現(xiàn)一種基于ARMLinux平臺與圖形用戶界面的GPS定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過GPS模塊接收來自GPS定位衛(wèi)星的定位信息，并將定位信息進(jìn)行實時處理，在顯示終端LCD上顯示出來。關(guān)鍵字：GPS定位系統(tǒng) ARMLinux平臺 QT圖形用戶界面 S3C2440河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要Title Based on ARMLinux of GPS positioning system AbstractA GPS position system based on ARMLinux platform and graphic user Interface（GUI） was designed and realized in this work. Choosing S3C2440 as microprocessor, we constructed the GPS hardware system through circuit design which includes memory circuit, power circuits, GPS model and LCD touchscreen circuit, etc. Then we established crosspiling and QT developing environments, and then constructed the embedded Linux platform. GPS GUI and GPS applied progARMs were designed based on the analysis of standard NMEA0183 statement and GPS hardware munication principles. The designed GPS position terminal has a good user interactive interface, and runs well, which also was proved to be reliable, precise and of high practical values. Keywords: GPS position system ARMLinux platform QT GUI S3C2440 目 次 1引言 1 1 研究意義 1 嵌入式開發(fā)的前景 1 主要工作 12 GPS技術(shù)介紹 2 GPS基礎(chǔ) 2 GPS定位原理 2 GPS數(shù)據(jù)與GPS協(xié)議 2$GPGGA 2$GPRMC 3$GPVTG 4$GPGLL 4 當(dāng)前衛(wèi)星信息$GPGSA 43 GPS定位系統(tǒng)的硬件的設(shè)計 5 5 5 5 HY57V561620的結(jié)構(gòu) 6 S3C2440與HY57V561620接線方法： 6 GPS模塊設(shè)計 7 電源模塊 104 GPS定位系統(tǒng)的軟件開發(fā) 14 Linux 14 15 創(chuàng)建QT開發(fā)平臺 17 ubuntu下安裝串口工具mini 20 22 GPS用戶界面 24 27 GPS信息獲取 27 GPS信息顯示 325 GPS定位系統(tǒng)的測試 37結(jié) 論 39參考文獻(xiàn) 40致 謝 41附 錄 A 42河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第51頁 1引言嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，把計算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，軟件硬件可剪裁并且應(yīng)用系統(tǒng)在功能，可靠性，成本，體積，功耗上都具有很高的標(biāo)準(zhǔn)。從應(yīng)用的角度看嵌入式系統(tǒng)是“控制監(jiān)視或者輔助控制機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的系統(tǒng)”。[5]嵌入式開發(fā)具有很廣闊的前景。 嵌入式開發(fā)的前景隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及電子技術(shù)制造工藝的進(jìn)步，嵌入式硬件的體積將會不斷縮小，系統(tǒng)穩(wěn)定性不斷在加強(qiáng)將來會把更多的功能集成在一塊很小的芯片上。嵌入式技術(shù)也會也來越成熟。之后主要是完成硬件部分的設(shè)計，主要包括SDRAM，NandFlash，晶振，電源，GPS，LCD，Jlink各部分與中央處理器的連接，設(shè)計出電路圖在面包板搭接出電路。工欲善其事必先利其器，要想很好的完成軟件部分設(shè)計，建立軟件開發(fā)環(huán)境包括Ubuntu Linux的安裝，常用工具的安裝，創(chuàng)建交叉編譯環(huán)境，編譯好定位程序，調(diào)試運(yùn)行。完成畢業(yè)設(shè)計。全球定位系統(tǒng)分為三部分：太空衛(wèi)星部分：24顆繞極轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星分成六個軌道，在20200公里的高空運(yùn)動，轉(zhuǎn)動一周約12小時，每個衛(wèi)星都不停的發(fā)射載有衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)及時間的無線電波以供地球上的各種接收機(jī)接收。終端設(shè)備：追蹤GPS衛(wèi)星并隨時計算出接收機(jī)所在位置的坐標(biāo)，移動速度及時間。 GPS定位原理 先要確定三維空間中某一點(diǎn)的具體位置，就要把待測點(diǎn)放置在三個不同的平面，及待測點(diǎn)與恒星所構(gòu)成的平面會有一個交點(diǎn)，既是待測點(diǎn)。 GPS數(shù)據(jù)與GPS協(xié)議GPS模塊協(xié)議支持NMEA0183協(xié)議，NMEA0183協(xié)議是National Marinc Elcctronics Association所指定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，這一標(biāo)準(zhǔn)還包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通信協(xié)議。$GPGGA $GPGGA，092007，000，N，E，1，08，M...0000*$GPGGA，（1），（2），（3），（4），（5），（6），（7），（8），（9），M（10），M，（11），（12），*（CR），（LF）各部分對應(yīng)的含義為：（1）標(biāo)準(zhǔn)定位時間：時分秒(2)緯度（度.分）(3)N/(4)經(jīng)度（度.分）(5)E/W (6)質(zhì)量因子（0=沒有定位，1=實時GPS，2=差分GPS）(7)可以應(yīng)用衛(wèi)星個數(shù)（08）(8)水平精度因子（）水平精度因子=(9)(10)大地橢球面相對海平面的高度（，單位：米）無(11)差分GPS數(shù)據(jù)年齡，實時GPS時無(12)差分某準(zhǔn)站號（00001023），實時GPS時無 *總和校驗域Hh總和校驗數(shù)：35（CR）（LF）回車，換行$GPRMC $GPRMC082006,000,A,3528,9276,N,11527,4283,E,0,00,0,0,261009..*38標(biāo)準(zhǔn)格式為：$GPRMC(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(CR)(LF)定位狀態(tài)：A=數(shù)據(jù)可用，V=數(shù)據(jù)不能被用緯度：緯度區(qū)分：北半球=N，南半球=Sccksum經(jīng)度：經(jīng)度區(qū)分：東半球=E，西半球=W相對位移的方向：。N=節(jié)，Knots字段7：字段8：K=公里/時字段9：校驗值$GPGLL $GPGLL，,N,W,A*2C字段1：字段2：N/S，北半球或南半球字段3：字段3：E/W，東半球或西半球字段4：標(biāo)準(zhǔn)定為時間：格式，時時分分秒秒字段5：狀態(tài)，A=資訊可用，V=資訊不可用字段6：總合檢查碼 當(dāng)前衛(wèi)星信息$GPGSA$GPGSA A，3，07，02，26，27，09，04，15，*33字段1：A/M，允許自動切換二維定位或三維定位模式/強(qiáng)迫對二維定位或三維定位模式字段2：定位形式1/2/3,分別是未定位，二維定位，三維定位字段3：07，恒星使用，信號頻道1字段4：02，恒星使用，信號頻道2字段14：恒星使用，信號頻道12字段15：位置經(jīng)度稀釋值，字段16：水平經(jīng)度稀釋值，字段17：垂直精度稀釋值，字段18：*33，總合檢查碼3 GPS定位系統(tǒng)的硬件的設(shè)計本設(shè)計采用三星的S3C2440微處理器。下圖為硬件平臺的總體設(shè)計。SDRAM是多Bank結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)大大提高了存儲器訪問速度。 SDRAM引腳可以分為三類：1）控制信號：包括片選，時鐘，時鐘使能，地址行和列選擇，讀或?qū)懠皵?shù)據(jù)有效。3）數(shù)據(jù)信號：雙向引腳，受數(shù)據(jù)有效控制。HY57V561620引腳信號描述如下：引腳名稱描述CLK時鐘時鐘CKE時鐘使能片內(nèi)時鐘信號控制/CS片選決定除CLK