1、1 基于ARM的GPS的終端的設計與實現GPS是Globe Position-finding System的縮寫，即“全球導航定位系統”，主要有導航、定位、授時等功能。GPS導航的基本功能是告訴用戶：我現在在哪里？我要去哪里？如何去？主要有手持類GPS、車載類GPS、對講GPS、通訊類多功能GPS。本文主要介紹車載類GPS。而車載GPS定位終端是融全球衛星定位技術(GPS)和現代無線通信技術于一體的高科技系統。該終端的主要功能是通過GPS模塊從衛星獲取GPS數據,將移動車輛的動態位置(經度、緯度、時間、速度)等信息實時地通過無線通信鏈路上傳至監控中心,同時接收監控中心發送的控制命令。2 車載G

2、PS定位系統的硬件結構 車載GPS定位系統的硬件結構主要由GPRS接收模塊、GPS接收模塊、SDRAM,FLASH存儲器模塊、串口通信模塊，以及外圍模塊組成。2.1 GPRS接收模塊電路設計 模塊負責主電路板與監控中心的通信任務，它將處理好了的GPS數據通過網絡發送給監控中心，并接收監控中心發送給主電路板的控制命令，該模塊直接影響到這個車載終端的實際使用效果。本系統選用的GPRS模塊是GR47 模塊，該模塊的主要特點是內置TCP/TP協議棧。它允許一個TCP/UDP傳輸機制以最小的前期配置和操作來被使用。其內嵌控制器方便集成客戶的應用，減少外部控制器的需求。GR47支持雙頻GSM寬帶900MH

3、z/1800MHz，可通過SMS短消息服務、CSD、HSCSD或GPRS來發送或接收資料，并可處理語音及傳真。其TCP/IP協議棧也可通過AT命令或嵌入式應用進行訪問。2.2 GPS接收模塊電路設計GPS 模塊負責接收GPS定位衛星發送的導航電文，它通過串行接口與主電路板相連接，是實現接收GPS數據的關鍵。對于GPS模塊的選擇而言，通常從技術參數，支持的通信協議，控制接口和成本幾個方面考慮。目前商用的GPS模塊，大都支持12通道，采用C/A編碼，NMEA0183協議，通過 RS232接口控制。本系統選用的GPS衛星數據采集模塊為上海麗浪公司出品的GPS-R25型GPS模塊，具有以下特性:12通

4、道C/A碼接收控制，可同時監控12路衛星信號；內部集成16位ARM7TDMI處理內核；電池會在正常的使用過程中充電；GPS衛星采集模塊的誤差范圍為15米；2種接口連接且用戶可自選波特率；達到工業級的標準并且防水。并且該模塊即可以通過RS-232的串口與主電路板相連接，也可以通過PS2接口與主電路板相連接，使用起來非常方便。2.3 導航地圖的實現 其中的難點是在獲得了汽車的經緯度等定位信息之后，還需要將它們直觀的顯示在電子地圖或其它顯示媒體上，這樣才能真正起到導航的作用。要想將其準確的顯示在電子地圖上，就需要用一定的算法進行轉化，即地圖匹配算法。一般來說，地圖匹配的基本思路是通過車輛的GPS軌跡

5、與地圖上矢量化的路段對象進行匹配，從而尋找當前所行進的道路，并將當前的GPS定位點投影到道路上。地圖匹配的關鍵是確定匹配點，設計時可以用投影法來尋找匹配點。投影法的基本思路是依據點到直線的距離來確定最小的值為投影的匹配點，并用最鄰近法進行處理，然后通過設置閾值來濾掉錯誤匹配點，得到初步結果，從而完成點到線的匹配。2.4 SDRAM存儲器電路設計 SDRAM存取速度大大高于Flash存儲器，具有讀/寫的屬性，因此SDRAM在系統中主要用作程序的運行空間，數據及堆棧區。系統啟動時，CPU首先從復位地址0 x0處讀取啟動代碼，在完成系統的初始化后，程序代碼一般應調入SDRAM中運行，以提高系統的運行

6、速度，系統及用戶堆棧、運行數據也都放在SDRAM中。在主電路板中用HY57V281620型SDRAM。系統采用兩片HY57V281620并聯構建32位的SDRAM存儲器系統，其中一片為高16位，另一片為低16位，可將兩片HY57V281620作為一個整體配置到任意一個外部存儲器的區域。2.5 FLASH存儲器電路設計 Flash存儲器是一種可在系統電擦寫，掉電后信息不丟失的存儲器。作為一種非易失性存儲器，Flash在系統中通常用于存放程序代碼、常量表以及一些在系統掉電后需要保存的用戶數據等。系統采用了一片K9F5608U0A的 NAND型Flash，K9F5608U0A是三星公司生產的K9XX

7、XXXU0A系列閃存中的一種，32MB容量，讀寫速度快，數據保存時間長以及高達 10萬次的擦除寫入壽命等優點。該芯片具有一個八位的I/O端口。在CE為低電平時，把WE置低，地址、命令和數據都可通過該端口寫入。數據在WE的上升沿被鎖存，CLE和ALE分別用來控制對命令和地址的鎖存。同時K9F5608U0A具有較強的糾錯功能，能夠最大限度地保護用戶數據。3 車載GPS定位系統的軟件設計車載GPS系統的應用程序在功能上可以分為7個功能模塊，即初始化模塊，控制模塊，GPS數據獲取模塊，上行數據轉換模塊，用戶界面模塊，通信模塊和下行數據處理模塊。初始化模塊主要實現對串口的初始化及把所有的標志位置零；控制

8、模塊主要是根據上位機的命令來執行相應的操作，比如采集GPS數據，發送當前行車狀態等；用戶界面模塊主要功能就是把GPS數據，狀態數據等在觸摸屏上顯示出來，同時還要可以響應觸摸屏上的中斷，以便實現通過觸摸屏操作車載終端的功能。GPS數據獲取模塊的主要功能就是通過與串口相連接的GPS模塊獲取當前的GPS信息；在本程序中用的是GPRMC定位語句，將忽略其它信息。提取GPRMC語句的思路是設置一個數據緩沖區，把接收到的GPS數據都放入這個緩沖區，當緩沖區滿了的時候就在緩沖區中查找是否接受到GPRMC定位語句，如果沒有接收到則重新接收GPS數據。如果找到了GPRMC定位語句則還要判斷該語句在緩沖區中的位置

9、離緩沖區的最大字節數是否大于62個字節。（因為本程序中需要的GPRMC定位語句所包含的字節數為62）通信模塊的主要任務是完成車載終端與監控中心的通信，它既可以通過GPRS網絡實現與監控中心的無線通信，也可以通過網口與筆記本電腦連接進行通信。如果車載終端與上位機的距離隔的很遠可以直接通過GPRS網絡與監控中心進行連接，而且通過GR47模塊連接GPRS網絡與監控中心連接也非常方便，只用往GPRS模塊發送幾條AT命令就可以了，但是監控中心必須有能上因特網的固定IP。啟動車載終端的同時GR47模塊也會被啟動，這是模塊會自動連接上GPRS網絡進入命令模式。撥號成功以后就連接上了GPRS網絡了，然后對于GR47模塊連接的串口進行讀寫操作就可以實現與監控中心的無線通