基于ARM的車載GPS智能導(dǎo)航系統(tǒng)

1、基于arm的車載gps智能導(dǎo)航系統(tǒng)隨著中國的城市化的程度不斷加快，使得越來越多的人口與事業(yè)單位集中在一個“狹小”范圍內(nèi)生活與工作。城市的快速“膨脹”挺直導(dǎo)致了交通網(wǎng)絡(luò)的日趨復(fù)雜，人員流淌的日益頻繁也使得每個人對空間信息有了更多的依靠。人們越發(fā)關(guān)懷“當(dāng)前我在哪里？”“目的地在哪里？”“如何到達？”等問題。而以系統(tǒng)為平臺的數(shù)字地理集成應(yīng)用計劃可以有效地解決這些沖突。在此背景下，本文給出了基于的嵌入式解決計劃。2 硬件實現(xiàn)本嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件核心是三星公司arm9系列中的16/32位risc處理器a芯片，該芯片強大的實時處理能力和豐盛的外圍接口十分適合嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，本系統(tǒng)正是基于該芯片的這些特

2、點而設(shè)計的。系統(tǒng)框圖1所示。該系統(tǒng)以s3c2410a微處理器為核心，與2片32m的sdram(hy57v561620ct)和一片64m的nand flash(k9f1208u0b)組成了最小系統(tǒng)。外部添加了用于接收gps信號的gps模塊，用于顯示的液晶面板以及一片uda1341ts的聲音芯片。此外，為了調(diào)試的便利，我們還增強了一片cs8900a的10m網(wǎng)卡芯片。圖系統(tǒng)框圖3 系統(tǒng)平臺的建立系統(tǒng)平臺的建立主要包括兩部分，即宿主機（pc機）上操作系統(tǒng)的挑選和交錯編譯器工具鏈的建立。pc機上的操作系統(tǒng)可以有多種挑選：安裝發(fā)行版、在windows下用法虛擬機或者用法cygwin。因為現(xiàn)今microso

3、ft windows統(tǒng)領(lǐng)著全球超過半數(shù)的pc機（在中國windows占領(lǐng)近90%的份額），許多開發(fā)者開頭用法虛擬機等手段來實現(xiàn)在windows平臺下舉行嵌入式linux的開發(fā)，但這些辦法都會或多或少地帶來些兼容性問題。開發(fā)嵌入式linux最好的挑選便是在pc機上安裝linux發(fā)行版，由于這樣與windows毫無關(guān)聯(lián)，可占有系統(tǒng)所有資源，擁有系統(tǒng)最高性能和最佳的兼容性。在建立交錯編譯器工具鏈方面必需注重一點的便是c運行庫的挑選?，F(xiàn)在可供挑選的c運行庫有g(shù)libc, uclibc以及newlib等。glibc是由gnu項目提供的標(biāo)準(zhǔn)c運行庫，它針對pc應(yīng)用設(shè)計，較浩大，但能提供最優(yōu)的兼容性。假如普

4、通的嵌入式開發(fā)可選用uclibc。uclibc原本是uclinux開發(fā)過程中的一個庫，現(xiàn)已經(jīng)自立于uclinux項目并且進一步完美。它對glibc的大部分函數(shù)舉行了重寫，并且目標(biāo)就定位于嵌入式，所以其相對glibc而言要小巧無數(shù)。此外因為它的函數(shù)與glibc保持全都，這樣無數(shù)原本基于glibc開發(fā)的軟件基本無需改動便可改用uclibc編譯運行，使得在嵌入式系統(tǒng)上占用的內(nèi)存和磁盤空間更少。但因為究竟不是標(biāo)準(zhǔn)的c運行庫，因此uclibc擁有著一定的兼容性問題。本系統(tǒng)選用了fedora core 5作為宿主機（pc機）的操作系統(tǒng)以及分離用法buildroot和crosstool建立兩條采納不同的c運

5、行庫的交錯編譯器工具鏈。因為我們系統(tǒng)開發(fā)需要用法u-boot的tftp功能下載linux內(nèi)核以及l(fā)inux的nfs網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，所以首先需要對fedora core 5設(shè)置tftp以及nfs，而后需要設(shè)置一個串口通信軟件與開發(fā)板互動，本系統(tǒng)挑選了kermit。用法兩條采納不同c運行庫的交錯編譯器工具鏈的主要緣由在于，我們的導(dǎo)航應(yīng)用程序用法uclibc有兼容性問題，所以不得不采納glibc。而為了削減占用資源，我們u-boot、linux內(nèi)核和busybox仍然采納的是uclibc。本課題主要環(huán)境設(shè)置如下：課題主名目/project編譯器名目arm-linux-uclibc-/project/t

6、oolchina/uclibc/buildroot/build_arm_nofpu/staging_dirarm-unknown-linux-gnu-/project/toolchain/glibc/tools/gcc-4.1.0-glibc-2.3.2/arm-unknown-linux-gunnfs名目/project/nfstftp名目/tftpbootpc機的ip地址10開發(fā)板的ip地址4 應(yīng)用軟件的開發(fā)在系統(tǒng)平臺建立之后，linux操作系統(tǒng)提供了底層的操作，包括文件系統(tǒng)的管理、內(nèi)存分配以及基本flash的燒錄讀取，但并沒有提供友好的顯示界面

7、。同時也為了實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的顯示和導(dǎo)航，就需要在操作系統(tǒng)上放入圖形用戶界面支持系統(tǒng)和地理信息開發(fā)平臺。為此我們分離挑選了minigui和mgis。圖3是應(yīng)用軟件的流程圖囫圇軟件系統(tǒng)依賴響應(yīng)不同窗口或者控件發(fā)出的大事，來實現(xiàn)各種功能。通過主窗口建立后注冊mgis控件，可以較為便利的實現(xiàn)一些常用的地圖操作。主窗口建立后，將會創(chuàng)建許多用于子窗口，包括用于顯示經(jīng)緯度信息，時光。速度的靜態(tài)框，用于實現(xiàn)迅速便捷操作的工具欄，用于實現(xiàn)gps功能關(guān)閉和地圖數(shù)據(jù)加載的菜單欄。5 總結(jié)和展望“find my way”（完成項目的名稱）嵌入式移動地圖導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)過最初設(shè)計、實現(xiàn)及應(yīng)用檢驗，已經(jīng)具備基本的功能，可初步滿足

8、個人移動導(dǎo)航信息系統(tǒng)的需求。能完成數(shù)字地圖的加載、縮放、拖動、搜尋、簡易導(dǎo)航、測距、gps功能開閉等功能。同時我們也試探出了一整套較為可行的矢量地圖的制作辦法,能依據(jù)用法的場合不同，較迅速的完成地圖數(shù)據(jù)源的制作及相關(guān)信息的添加，有一定的擴展能力。固然因為時光和能力的有限，這款產(chǎn)品也有其一定的不足，值得進一步的深化討論，例如：在打開gps接收模塊之后，系統(tǒng)的響應(yīng)速度將有顯著的下降，雖然已經(jīng)對linux核心和編譯器經(jīng)過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，但狀況并沒有顯著的充實。問題可能在硬件平臺的處理速度和可調(diào)用的資源有限，也有可能在軟件接收上的程序結(jié)構(gòu)不合理，嵌套過多。gps接收信號有時會發(fā)生信號接收的不穩(wěn)定，浮現(xiàn)信號的偏移，超過標(biāo)稱的誤差值。問題可能在開發(fā)平臺的設(shè)計中對于數(shù)據(jù)信號線的排版上，沒有使信號線等距，也沒有設(shè)置合理的信號隔離和庇護帶，導(dǎo)致終于浮現(xiàn)了不應(yīng)有的誤差。