【正文】 Maintab類 Maintab 類負(fù)責(zé)程序外框基本定義及程序初始化 開始 設(shè)置好衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)設(shè)置窗口大小、顏色顯示窗口 maintab類流程圖 mainwidgt類 Mainwidgt類負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)按鈕部件、頁(yè)面部件的初始化 開始 定義GPS時(shí)鐘 繪制主框 繪制上下左右四個(gè)按鍵 繪制三個(gè)頁(yè)面標(biāo)簽 連接點(diǎn)擊按鈕事件與處理按鍵程序 結(jié)束 mainwidget 類流程圖 config類流程圖Config類用以實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖路徑、gps模塊波特率的設(shè)置 開始 設(shè)置地圖路徑 設(shè)置gps的波特率 結(jié)束 config 類流程圖 map類Map類負(fù)責(zé)讀取mapinfo文件里的地圖 ，并顯示對(duì)應(yīng)地圖。 主控芯片電路 串口電路 采用max3232電平轉(zhuǎn)換芯片與計(jì)算機(jī)通信 串口電路 usb端口電路，usb接口用以連接gps模塊 usb端口電路 系統(tǒng)總線及l(fā)cd接口電路 電源電路系統(tǒng)輸入電壓為DC5VC，、LM11173MAX8869EU18芯片轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的三種電壓：、 電源電路第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的所有程序均采用C++語言編寫，開發(fā)工具為QT embed 。芯片容量8M。適合存放高密度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 主控芯片電路 ．2 nor flash芯片電路 Nor flash是系統(tǒng) BIOS 存儲(chǔ)區(qū)。 主控芯片電路 flash芯片電路 ．1 nand flash芯片電路 Nand flash 是操作系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)區(qū)，該芯片掉電不丟失數(shù)據(jù)、壽命長(zhǎng)，可反復(fù)擦寫。Mini2440 體積小，便于攜帶；接口豐富，易于擴(kuò)展；功耗低，便于長(zhǎng)時(shí)間戶外導(dǎo)航。故采用。Sd卡讀取速度相對(duì)較慢，且會(huì)增加成本。但容量較小，只有128M,不適合存放大量地圖數(shù)據(jù)，故不采用。 方案一：采用s3c2440核心板內(nèi)置nand flash 存放。方案二：采用TFT顯示。液晶顯示屏（LCD）具有輕薄短小，低耗電量。為了便于調(diào)試和攜帶，采用usb接口GPS模塊。優(yōu)點(diǎn)：便于攜帶、連接開發(fā)板。缺點(diǎn)：嵌入式linux的調(diào)試需要用到串口，若GPS模塊占用了串口會(huì)造成調(diào)試不便。 GPS模塊選擇方案方案一：采用串口接口GPS模塊。1. 2. 2 操作系統(tǒng)選擇方案 Linux操作系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在嵌入式設(shè)備中，其源代碼開放、免費(fèi)；內(nèi)核性能高效、多任務(wù)、可制定；完善的圖形管理、文件管理機(jī)制；良好的開發(fā)環(huán)境、強(qiáng)大的工具集內(nèi)置AD/DA，便于擴(kuò)展語音模塊。在個(gè)人PDA領(lǐng)域應(yīng)用及廣。是一塊高性能、低功耗的嵌入式芯片。方案二：采用samsung公司的s3c2440。滿足系統(tǒng)GPS模塊和語音導(dǎo)航功能的需要。系統(tǒng)應(yīng)有彩色觸摸屏；低功耗、高速度的處理芯片；帶有嵌入式操作系統(tǒng)；GPS信息接收模塊；sd卡用以存放地圖；TFT觸摸屏模塊框圖分別如圖1所示：Nor flash Nand flashSd卡（存放地圖）Gps模塊S3c2440 串口（調(diào)試及下載）電 源 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 部分模塊設(shè)計(jì)方案 控制模塊設(shè)計(jì)方案方案一：采用凌陽(yáng)公司的16位單片機(jī)，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本系統(tǒng)在一定程度上推動(dòng)了個(gè)人手持GPS導(dǎo)航設(shè)備研究的發(fā)展。人們通過手持GPS，能準(zhǔn)確知道自己所在的位置，從實(shí)現(xiàn)到導(dǎo)航、確定旅游路線、獲取地理信息等功能。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。安徽工程大學(xué)嵌入式課程設(shè)計(jì) 基于ARM_LINUX的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)前言 GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱，而其中文簡(jiǎn)稱為“球位系”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。隨著人民生活水平的法杖，GPS技術(shù)被越來越多的應(yīng)用在個(gè)人PDA、個(gè)人車載終端、手機(jī)等個(gè)人設(shè)備上。本文介紹的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，以ARM作為主控芯片，配以GPS、TFT觸摸屏、嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，構(gòu)建了一個(gè)集GPS信息顯示、地圖顯示、語音導(dǎo)航為一體的完整系統(tǒng)。44 目 錄第1章 系統(tǒng)方案選擇與論證………………………………………………………………………………1 …………………………………………………………………………………… 1…………………………………………………………………………………1 主控芯片選擇方案 ………………………………………………………………………1 操作系統(tǒng)及選擇方案 ……………………………………………………………………2 GPS模塊設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………………………2 ……………………………………………………………………… 2 …………………………………………………………………… 2………………………………………………………………………………………3第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4 ………………………………………………………………………………………4 flash芯片電路 ……………………………………………………………………………………6 ………………………………………………………………………………………… 7 usb接口電路 …………………………………………………………………………………8 ………………………………………………………………………9 …………………………………………………………………………………………9第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………10 ……………………………………………………………………………………10 Maintab類 ………………………………………………………………………………………11 Mainwidget類 …………………………………………………………………………………11 config 類 ………………………………………………………………………………………12 map類 ……………………………………………………………………………………………12 gps_diver 類 …………………………………………………………………………………13 staSNR 類 ………………………………………………………………………………………14 debug_PDF 類 ………………………………………………………………………………… 15 Makefile 文件 …………………………………………………………………………………16 地圖文件 （）………………………………………………………………16第4章 測(cè)試 ………………………………………………………………………………………………17 ………………………………………………………………………………17 衛(wèi)星接收測(cè)試……………………………………………………………………………………18 ……………………………………………………………………………………20…………………………………………………………………………………22 …………………………………………………………………………………………22 …………………………………………………………………………………………23 ……………………………………………………………………………………235總結(jié) ………………………………………………………………………………………………………23參考文獻(xiàn): ………………………………………………………………………………………………… 23致謝： ………………………………………………………………………………………………………24附錄：……………………… ………………………………………………………………………………24第1章 系統(tǒng)方案選擇和論證 總體設(shè)計(jì)方案?jìng)€(gè)人手持設(shè)備要求界面美觀、功耗低、易于操作。用于語音處理和識(shí)別等領(lǐng)域。由于本系統(tǒng)需要彩色人機(jī)交互界面，對(duì)處理速度要求較高，故不采用。S3c2440采用ARM920t內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了MMU、ARBA、BUS和Harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)?？芍踩氩僮飨到y(tǒng)。植入操作系統(tǒng)后，在用戶GUI編程方面具有很大優(yōu)勢(shì)。故選用此芯片為主控芯片?？梢浦睶T開發(fā)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的編譯，代碼重用率高。優(yōu)點(diǎn)：便于驅(qū)動(dòng)，價(jià)格便宜。故不采用方案二：采用usb接口GPS模塊。缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)相對(duì)較難、價(jià)格相對(duì)較貴。方案一：采用LCD顯示。但不能實(shí)現(xiàn)觸摸功能，故部采用。TFT屏幕帶有四線式電阻觸摸膜，能實(shí)現(xiàn)觸摸功能、便于用戶操作，故采用。Nand flash 讀取速度快。 方案二：采用外置sd卡。但能存放大量數(shù)據(jù)（１Ｇ～８Ｇ），地圖更新升級(jí)也很方便。 總體方案確定1） 控制芯片： 采用s3c2440 arm9 處理器2） 液晶顯示模塊： 采用NEC TFT 寸屏幕3） GPS模塊： 采用三星公司的GPSUSBII模塊4） nand flash： 采用 K9F1208；5） nor flash： 采用 AM29LV160DB5） 音頻處理芯片： UDA1341TS；6） SD卡 模塊： 采用金士頓公司的 4GB SD卡；7） 電源模塊： 采用兩個(gè)8V可充電鋰電池；8） 操作系統(tǒng)： 采用嵌入式linux操作系統(tǒng)第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)硬件采用友善之臂的s3c2440 mini2440開發(fā)板。Mini2440硬件特性如下圖：圖2 主控芯片電路 主控芯片電路 主控芯片為s3c2440的6層核心板，該核心板性能穩(wěn)定、工藝精良。芯片容量128M。該芯片掉電不丟失數(shù)據(jù)、壽命長(zhǎng)，可反復(fù)擦寫。適合高速度、低數(shù)據(jù)密度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。程序定義了許多類來分別管理各個(gè)模塊，通過對(duì)各個(gè)類的操作，來構(gòu)建整個(gè)程序框架。地圖顯示算法：首先把地圖分割成n*n小塊。最后根據(jù)讀取的gps信息，找到對(duì)應(yīng)的地圖，并顯示到lcd上。 GPS衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率的載波信號(hào)。民用GPS信號(hào)調(diào)試成C/A碼發(fā)送，C/A碼又被稱為粗捕獲碼，是1MHz的偽隨機(jī)噪聲碼（PRN碼），其碼長(zhǎng)為1023位（周期為1ms）。并通過多個(gè)衛(wèi)星發(fā)送的C/A碼時(shí)間差（至少3個(gè)），來確定當(dāng)前位置。 開始 設(shè)置串口屬性，訪問gps模塊設(shè)置gps時(shí)鐘 驅(qū)動(dòng)gps模塊計(jì)算經(jīng)緯度坐標(biāo)值結(jié)束 gps_driver類流程圖 staSNR類StaSnR類負(fù)責(zé)對(duì)檢測(cè)衛(wèi)星數(shù)量，并告知gps_driver類。調(diào)試程序時(shí)，配合linux中g(shù)db命令。定義如下：include include ifndef DEBUG_PDF_Hdefine DEBUG_PDF_H//===============debug leve