基于ARM-LINUX的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)論文

1、PAGE PAGE 73目 錄0摘要 1TOC p h z t 樣式47,1,樣式48,2,樣式49,3 HYPERLINK l _Toc217034711 1引言2 HYPERLINK l _Toc217034712 1系統(tǒng)方案選擇擇與論證 PAGEREF _Toc217034712 h 2 HYPERLINK l _Toc217034713 1.1總體設(shè)計(jì)計(jì)方案 3 HYPERLINK l _Toc217034714 1.2部分模塊塊設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc217034714 h 3 HYPERLINK l _Toc217034715 1.2.1 主主控芯片選擇擇方案 PAGER

2、EF _Toc217034715 h 3 HYPERLINK l _Toc217034715 1.2.2 操操作系統(tǒng)及選選擇方案 PAGEREF _Toc217034715 h 3 HYPERLINK l _Toc217034716 1.2.3 GGPS模塊設(shè)設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc217034716 h 3 HYPERLINK l _Toc217034718 1.2.4顯示示模塊設(shè)計(jì)方方案 3 HYPERLINK l _Toc217034718 1.2.5地圖圖文件存放方方案 PAGEREF _Toc217034718 h 4 HYPERLINK l _Toc217034720 1

3、.3總體方案案確定42 系統(tǒng)硬件設(shè)設(shè)計(jì)2.1主控芯芯片電路52.2 fllash芯片片電路 72.3串口電電路 82.4 ussb接口電路路 92.6系統(tǒng)總總線及l(fā)cdd接口電路 92.5電源電電路 10 HYPERLINK l _Toc217034726 3系統(tǒng)的軟件設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc217034726 h 11 HYPERLINK l _Toc217034727 3.1程序結(jié)構(gòu)構(gòu)框圖 PAGEREF _Toc217034727 h 11 HYPERLINK l _Toc217034728 3.2 Maiintab類類 PAGEREF _Toc217034728 h 111 H

4、YPERLINK l _Toc217034729 3.3 Maiinwidgget類 PAGEREF _Toc217034729 h 11 HYPERLINK l _Toc21170347730 3.4 connfig 類類 PAGEREF _Toc217034730 h 12 HYPERLINK l _Toc217034731 3.5 mapp類 PAGEREF _Toc217034731 h 13 HYPERLINK l _Toc217034732 3.6 gpss_diveer 類 PAGEREF _Toc217034732 h 14 HYPERLINK l _Toc217034735

5、3.7 staaSNR 類類 PAGEREF _Toc217034735 h 14 HYPERLINK l _Toc217034736 3.8 debbug_PDDF 類 PAGEREF _Toc217034736 h 15 HYPERLINK l _Toc217034737 3.9 Makkefilee 文件 PAGEREF _Toc217034737 h 16 HYPERLINK l _Toc217034738 3.10 地圖圖文件 （mmapinffo.txtt文件） PAGEREF _Toc217034738 h 16 HYPERLINK l _Toc217034739 4測(cè)試 PAG

6、EREF _Toc217034739 h 16 HYPERLINK l _Toc217034740 4.1操作系統(tǒng)統(tǒng)燒寫測(cè)試 116 HYPERLINK l _Toc217034741 4.2 衛(wèi)星接接收測(cè)試18 HYPERLINK l _Toc217034743 4.3地圖顯示示測(cè)試 20 HYPERLINK l _Toc217034744 4.4GPS信信號(hào)檢測(cè)測(cè)試試 PAGEREF _Toc217034744 h 22 HYPERLINK l _Toc217034745 4.5功耗測(cè)試試 PAGEREF _Toc217034745 h 224.6其他測(cè)試試 2234.7測(cè)試結(jié)果果分析 2

7、3 HYPERLINK l _Toc217034746 5總結(jié) 23 HYPERLINK l _Toc217034747 參考文獻(xiàn): 23 HYPERLINK l _Toc217034748 謝： 24 HYPERLINK l _Toc217034749 錄： 24基于ARM-LLINUX的的GPS導(dǎo)航航系統(tǒng) 李雙元（西安交通大學(xué)學(xué)城市學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)與技術(shù) 08級(jí)） 摘要：本系統(tǒng)由由GPS數(shù)據(jù)據(jù)采集并顯示示、地圖顯示示兩大部分組組成，模擬GGPS導(dǎo)航的的過(guò)程。通過(guò)過(guò)GPS模塊塊、arm111硬件環(huán)境境、嵌入式LLINUX操操作系統(tǒng)、TTFT觸摸屏屏等模塊來(lái)完完成整個(gè)體系系的運(yùn)作，使使其實(shí)時(shí)

8、采集集GPS數(shù)據(jù)據(jù)，然后將GGPS數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)應(yīng)的地圖顯顯示出來(lái)，再再利用串口將將數(shù)據(jù)送入PPC機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)查詢?cè)兊纫幌盗泄δ?。本設(shè)計(jì)計(jì)的特點(diǎn)在于于界面友好、用用戶易操作、功功耗低、便于于長(zhǎng)時(shí)間戶外外導(dǎo)航。關(guān)鍵詞：ARMM11;LINNUX;GPPS;C+語(yǔ)言;SHHELL編程程;嵌入式LLinux操操作系統(tǒng)；SS3C64110 The ARMM-LINUUX-bassed GPPS navvigatiion syystemZhu Henng(Instittute: Instiitute of Phhysicss and Electtronicc Infoormatiion Prrofess

9、sionall: Appplied Electtronicc Techhnologgy Eduucatioon Yeaar: 066 Insttructoor: ZHHOU Yoong-hoong) Abstracct: This systeem connsistss of GGPS daata coollecttion, map ddisplaay commposedd of ttwo paarts, simullated GPS nnavigaation proceess. TThrouggh thee GPS modulle, arrm11 harrdwaree enviironmeen

10、t, eembeddded LIINUX ooperatting ssystemm, TFTT toucch scrreen aand otther mmodulees to compllete tthe opperatiion off the entirre sysstem tto colllect real-time GPS ddata, GPS ddata aand thhen diisplayy the correespondding mmap, rre-usee the data into the PPC serrial pport mmachinne in the ddatabaa

11、se quueriess, andd so tto achhieve a serries oof funnctionns. Thhis deesign featuure iss userr-frieendly, userr easyy to ooperatte, loow powwer coonsumpption, easyy to nnavigaate a long time outdooors.Keywordds: ARM11; LIINUX; GPS; C + + langguage; SHELLL proogrammming; Embeddded linux operaating sy

12、steem ；S3C664100 引言GPS 是英文文Globaal Possitionning SSystemm（全球定位位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱，而其中中文簡(jiǎn)稱為“球球位系”。GGPS是200世紀(jì)70年年代由美國(guó)陸陸?？杖娐?lián)聯(lián)合研制的新新一代空間衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位位系統(tǒng) 。其其主要目的是是為陸、海、空空三大領(lǐng)域提提供實(shí)時(shí)、 全天候和全全球性的導(dǎo)航航服務(wù)，并用用于情報(bào)收集集、核爆監(jiān)測(cè)測(cè)和應(yīng)急通訊訊等一些軍事事目的。隨著著人民生活水水平的法杖，GGPS技術(shù)被被越來(lái)越多的的應(yīng)用在個(gè)人人PDA、個(gè)個(gè)人車載終端端、手機(jī)等個(gè)個(gè)人設(shè)備上。人人們通過(guò)手持持GPS，能能準(zhǔn)確知道自自己所在的位位置，從實(shí)現(xiàn)現(xiàn)到導(dǎo)航、確確

13、定旅游路線線、獲取地理理信息等功能能。本文介紹紹的GPS導(dǎo)導(dǎo)航系統(tǒng)，以以ARM作為為主控芯片，配配以GPS、TTFT觸摸屏屏、嵌入式LLINUX操操作系統(tǒng)，構(gòu)構(gòu)建了一個(gè)集集GPS信息息顯示、地圖圖顯示、語(yǔ)音音導(dǎo)航為一體體的完整系統(tǒng)統(tǒng)。本系統(tǒng)在一定定程度上推動(dòng)動(dòng)了個(gè)人手持持GPS導(dǎo)航航設(shè)備研究的的發(fā)展。1 系統(tǒng)方案選選擇和論證1.1 總體設(shè)設(shè)計(jì)方案?jìng)€(gè)人手持設(shè)備要要求界面美觀觀、功耗低、易易于操作。系系統(tǒng)應(yīng)有彩色色觸摸屏；低低功耗、高速速度的處理芯芯片；帶有嵌嵌入式操作系系統(tǒng)；GPSS信息接收模模塊；sd卡卡用以存放地地圖；TFT觸摸屏模塊框圖分別如如圖1所示：TFT觸摸屏 Nand flashS

14、d卡（存放地圖）Gps模塊S3c64Sd卡（存放地圖）Gps模塊S3c6410串口（調(diào)試及下載）串口（調(diào)試及下載）電 源圖1 系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)框圖Fig.1 Systeem Strructurre Diaagram1.2 部分模模塊設(shè)計(jì)方案案1.2.1 控控制模塊設(shè)計(jì)計(jì)方案采用samsuung公司的的s3c6410。S3c64110采用ARRM-Linnux2.33.28的內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了MMU、AARBA、BBUS和Haarvardd高速緩沖體體系結(jié)構(gòu)。是是一塊高性能能、低功耗的的嵌入式芯片片。可植入操操作系統(tǒng)。在在個(gè)人PDAA領(lǐng)域應(yīng)用及及廣。植入操操作系統(tǒng)后，在在用戶GUII編程方面具具有很大優(yōu)勢(shì)

15、勢(shì)。內(nèi)置ADD/DA，便便于擴(kuò)展語(yǔ)音音模塊。1. 2. 22 操作系統(tǒng)統(tǒng)選擇方案Linux操操作系統(tǒng)廣泛泛應(yīng)用在嵌入入式設(shè)備中，其其源代碼開放放、免費(fèi)；內(nèi)內(nèi)核性能高效效、多任務(wù)、可可制定；完善善的圖形管理理、文件管理理機(jī)制；良好好的開發(fā)環(huán)境境、強(qiáng)大的工具具集?？梢浦睶T開發(fā)發(fā)環(huán)境，可實(shí)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的的編譯，代碼碼重用率高。1.2.3 GGPS模塊選選擇方案采用串口接口GGPS模塊。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：便于驅(qū)驅(qū)動(dòng)，價(jià)格便便宜。缺點(diǎn)：嵌入式liinux的調(diào)調(diào)試需要用到到串口，若GGPS模塊占占用了串口會(huì)會(huì)造成調(diào)試不不便。1.2.4顯示示模塊設(shè)計(jì)方方案采用TFT顯示示。TFT屏屏幕帶有四線線式電阻觸摸摸膜，能實(shí)現(xiàn)

16、現(xiàn)觸摸功能、便便于用戶操作作。1.2.5地圖圖文件存放方方案采用外置sdd卡。Sd卡讀取速速度相對(duì)較慢慢，且會(huì)增加加成本。但能能存放大量數(shù)數(shù)據(jù)（），地地圖更新升級(jí)級(jí)也很方便。1.3 總體方方案確定1） 控制芯片片： 采用用s3c64410 arrm11 處理器器2） 液晶顯示示模塊： 采用4.33寸TFT真真彩液晶屏幕幕塊（4800*272）3） GPS模模塊： 采采用三星公司司的GPS模模塊4） nandd flassh： 采用 K9F12088；5） 音頻處理理芯片： UDA11341TSS；6） SD卡 模塊： 采用用金士頓公司司的 4GBB SD卡；7） 電源模塊塊： 插座座；8） 操

17、作系統(tǒng)統(tǒng)： 采用用嵌入式liinux操作作系統(tǒng)2 系統(tǒng)的硬件件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)現(xiàn) UT-SS3C64110開發(fā)板是是性能穩(wěn)定、功功能強(qiáng)大、高高性價(jià)比的AARM11處處理器開發(fā)板板；專為消費(fèi)費(fèi)類電子、工工業(yè)控制、車車載導(dǎo)航、行行業(yè)PDA等等電子產(chǎn)品的的開發(fā)而設(shè)計(jì)計(jì)，主要供廣廣大企業(yè)用戶戶進(jìn)行產(chǎn)品前前期軟硬件性性能評(píng)估驗(yàn)證證、設(shè)計(jì)參考考用，其小巧巧、緊湊、一一體式的人性性化外觀設(shè)計(jì)計(jì)也是高校、培培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、嵌嵌入式愛好者者學(xué)習(xí)研究的的最佳工具。如下圖 圖2 主控芯片片電路Fig.2 MMasterr-chipp circcuitryy2.1 主控芯芯片電路主控芯片為ss3c64110的6層核核心板，該核核

18、心板性能穩(wěn)穩(wěn)定、工藝精精良。圖2.1 主控控芯片電路Fig.2.11 Circcuit oof ulttrasonnic trransmiittingg and receiiving2.2 flaash芯片電電路2.21 nand flashh芯片電路Nand fflash 是操作系統(tǒng)統(tǒng)的程序存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)，該芯片片掉電不丟失失數(shù)據(jù)、壽命命長(zhǎng)，可反復(fù)復(fù)擦寫。芯片片容量1288M。適合存存放高密度數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖2.2.1 主控芯片電電路Fig.2.22.1 Ciircuitt of uultrassonic transsmittiing annd recceivinng 2.22 nnor fllash

19、芯片片電路Nor fllash是系系統(tǒng) BIOOS 存儲(chǔ)區(qū)區(qū)。該芯片掉掉電不丟失數(shù)數(shù)據(jù)、壽命長(zhǎng)長(zhǎng)，可反復(fù)擦擦寫。芯片容容量8M。適合高高速度、低數(shù)數(shù)據(jù)密度的數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 圖2.2.2 主控芯片電電路 Fig.2.2.22 nor fflash chip circuuitry2.3 串口電電路 采用mmax32332電平轉(zhuǎn)換換芯片與計(jì)算算機(jī)通信圖2.3 串口口電路Fig.2.33 Seriaal cirrcuit2.4 usbb端口電路采用usb2.0協(xié)議，uusb接口用用以連接gpps模塊圖2.4 ussb端口電路路Fig.2.44 Drivving ccircuiit2.5 系統(tǒng)總總線及l(fā)c

20、dd接口電路圖2.5系統(tǒng)總總線及l(fā)cdd接口電路Fig.2.55 Drivving ccircuiit2.6 電源電電路系統(tǒng)輸入電壓為為DC5VCC，通過(guò)LMM1117-1.8、LLM11177-33、MMAX88669EU188芯片轉(zhuǎn)換成成系統(tǒng)需要的的三種電壓：1.8V、33.3V、11.25V圖2.6 電源源電路Fig.6 PPower circuuit3 系統(tǒng)的軟件件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的所有程程序均采用CC+語(yǔ)言編編寫，開發(fā)工工具為QT embedd 2.0。程序定義了許多類來(lái)分別管理各個(gè)模塊，通過(guò)對(duì)各個(gè)類的操作，來(lái)構(gòu)建整個(gè)程序框架。3.1 程序整整體結(jié)構(gòu)框圖圖圖3.1 maaintabb類流程

21、圖 Fig.3.1 DDiagraam of the ooveralll strructurre of progrram3.2 Maiintab類類 Maintabb 類負(fù)責(zé)程程序外框基本本定義及程序序初始化 開始 設(shè)置好衛(wèi)星星信號(hào)強(qiáng)度數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)置窗口大小、顏顏色顯示窗口圖3.2 maaintabb類流程圖 FFig.3.2 maiintab Classs Flowwchartt3.3 maiinwidggt類Mainwiidgt類負(fù)負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)按按鈕部件、頁(yè)頁(yè)面部件的初初始化開始 定義義GPS時(shí)鐘鐘 繪制主框 繪制上下左左右四個(gè)按鍵鍵 繪制三個(gè)個(gè)頁(yè)面標(biāo)簽 連接點(diǎn)擊按按鈕事件與處處理按鍵程序序 結(jié)

22、束圖3.3 maainwiddget 類類流程圖Fig.3.33 maiinwidgget cllass FFlowchhart3.4 connfig類流流程圖Config類類用以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)地圖路徑、ggps模塊波波特率的設(shè)置置 開始 設(shè)置地圖路路徑 設(shè)置ggps的波特特率 結(jié)束束圖3.4 coonfig 類流程圖Fig.3.44 conffig cllass FFlowchhart 3.5 mapp類Map類負(fù)責(zé)讀讀取mapiinfo文件件里的地圖 ，并顯示對(duì)對(duì)應(yīng)地圖。地圖顯示算法：首先把地圖圖分割成n*n小塊。然然后系統(tǒng)通過(guò)過(guò)得知整張地地圖四角的坐坐標(biāo)，計(jì)算出出地圖每個(gè)像像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)應(yīng)的坐標(biāo)

23、。最最后根據(jù)讀取取的gps信信息，找到對(duì)對(duì)應(yīng)的地圖，并并顯示到lccd上。 開始 讀取地圖圖的基本信息息根據(jù)當(dāng)前ggps信息找找到對(duì)應(yīng)的地圖并顯顯示 N 地圖按鍵按按下 Y 修修改顯示的地地圖 結(jié)結(jié)束圖3.5 maap 類流程程圖Fig.3.55 map classs Flowwchartt 3.6 gpss_diveer類gps_divver類負(fù)責(zé)責(zé)驅(qū)動(dòng)gpss模塊，gpps驅(qū)動(dòng)原理理如下所述： GGPS衛(wèi)星發(fā)發(fā)射兩種頻率率的載波信號(hào)號(hào)，即頻率為為1575.42MHzz的L1載波波和頻率為11227.660HMz的的L2載波。L1為民用頻頻率，L2為為軍用。民用用GPS信號(hào)號(hào)調(diào)試成C/A碼發(fā)

24、送，C/AA碼又被稱為為粗捕獲碼，是1MHzz的偽隨機(jī)噪噪聲碼（PRRN碼），其其碼長(zhǎng)為10023位（周周期為1mss）。用戶機(jī)機(jī)接受到C/A碼后，通通過(guò)gps接接受器，解調(diào)調(diào)為發(fā)送次CC/A碼的衛(wèi)衛(wèi)星時(shí)間。并并通過(guò)多個(gè)衛(wèi)衛(wèi)星發(fā)送的CC/A碼時(shí)間間差（至少33個(gè)），來(lái)確確定當(dāng)前位置置。并以串口口的形式把經(jīng)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送給上位機(jī)機(jī)。 開始 設(shè)置串口屬性性，訪問gpps模塊設(shè)置gps時(shí)鐘鐘 驅(qū)動(dòng)gpss模塊計(jì)算經(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)值結(jié)束圖3.6 gpps_driiver類流流程圖Fig.3.66 gps_driveer claass Flowcchart 3.7 staaSNR類StaSnR類類負(fù)責(zé)對(duì)檢

25、測(cè)測(cè)衛(wèi)星數(shù)量，并并告知gpss_drivver類。 開始 檢檢測(cè)衛(wèi)星數(shù)量量 N 衛(wèi)星數(shù)數(shù)量3?Y 結(jié)束圖3.7 sttrSNR類類流程圖Fig.3.77 strSSNR cllass FFlowchhart 3.8 debbugPDFF類debugPDDF類負(fù)責(zé)提提供調(diào)試信息息，錯(cuò)誤編號(hào)號(hào)等內(nèi)容。調(diào)調(diào)試程序時(shí)，配配合linuux中g(shù)dbb命令。能實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)調(diào)試試、逐步調(diào)試試等功能并顯顯示對(duì)應(yīng)的錯(cuò)錯(cuò)誤信息。定義如下：#includde #includde #ifndeff DEBUUG_PDFF_H#definee DEBUUG_PDFF_H/=debugg leveel forr infoo t

26、racce bugg #definee debbug 1#definee POOP3DEBBUG 1#ifdef POOP3DEBBUG #definee PDF(levell, fmtt, arggs.) if (debbug = leveel) prrintf(%s:%d fmt, _PRRETTY_FUNCTTION_, _LLINE_ , # argss)#else#definee PDF(levell, fmtt, arggs.) do whiile(0)#endif0：沒有任何的的顯示！1：正常工作的的，能顯示工工作運(yùn)行主流流程erroor exiit fattal shhow i

27、tt2：更進(jìn)一顯示示信息3：完全跟蹤！3.9 Makkefilee文件Makefille文件為整整個(gè)工程的管管理文件 ，作作用是連接各各個(gè)頭文件、cc文件，最終終編譯成可執(zhí)執(zhí)行文件。由由于使用qtt開發(fā)環(huán)境，程程序可以在xx86平臺(tái)上上與arm平平臺(tái)上分別運(yùn)運(yùn)行。只需要要修改Makkefilee文件中的編編譯期即可。3.10 地圖圖文件（maapinfoo.txt 文件）地圖文件由一大大張西安市區(qū)地圖圖分割成許多多小地圖。MMap.cffg文件里包包含了整張地地圖信息。分分別代表整個(gè)個(gè)地圖的左上上角經(jīng)緯度、右右下角經(jīng)緯度度、地圖像素素的長(zhǎng)度、地地圖像素的寬寬度、每張地地圖的像素寬寬度。軟件通通

28、過(guò)讀取maap.cfgg的內(nèi)容，來(lái)來(lái)獲取地圖的的基本信息。地圖軟件獲取方方法：采用專專業(yè)地圖下載載軟件 UMMD（uniiversaal mapps dowwnloadd），用戶只只需在此軟件件里輸入想要要地圖的四角角經(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)。即可得到到所需地圖。保保證mapiinfo.ttxtL里的的地圖坐標(biāo)與與實(shí)際坐標(biāo)一一致。4 測(cè)試4.1 操作系系統(tǒng)燒寫測(cè)試試安裝操作系統(tǒng)統(tǒng)測(cè)試的目的的是搭建系統(tǒng)統(tǒng)的軟件環(huán)境境，便于后續(xù)續(xù)工作安裝linuux有如下步步驟格式化nandd flassh安裝bootlloaderr安裝內(nèi)核文件安裝文件系統(tǒng)如下圖所示圖44.1.1 燒寫操作作系統(tǒng)-vvivi界面面Fig.4

29、.11.1 Flow chartt of proogram of coooling automaaticallly安裝好操作系統(tǒng)統(tǒng)后，重啟系系統(tǒng)，將出現(xiàn)現(xiàn)如下畫面。 圖 4.1.2 操作系系統(tǒng)啟動(dòng)畫面面Figgure 44.1.2 operaating systeem to startt screeen系統(tǒng)燒寫成功4.2 衛(wèi)星接接收測(cè)試衛(wèi)星接收測(cè)試的的目的是檢測(cè)測(cè)接收到衛(wèi)星星的數(shù)量，以以便在接收到到相同衛(wèi)星的的情況下，檢檢測(cè)gps信信號(hào)。測(cè)試位位置：四川省省成都市。第一次測(cè)試：位位置室內(nèi) 衛(wèi)星數(shù)量 0 如下圖圖： 圖圖 4.2.1 第一次次衛(wèi)星接收測(cè)測(cè)試Figgure 44.2.1 The f

30、irstt testt sateellitee receeptionn第二次測(cè)試：位位置室外空曠地地帶 衛(wèi)星星數(shù)量 7 如下圖圖： 圖 4.2.22 第二次衛(wèi)衛(wèi)星接收測(cè)試試Figgure 44.2.2 The seconnd tesst sattellitte recceptioon第三次測(cè)試：位位置街道 衛(wèi)星數(shù)量量 6 如下圖：圖 4.2.33 第三次衛(wèi)衛(wèi)星接收測(cè)試試Figgure 44.2.2 The thirdd testt sateellitee receeptionn經(jīng)測(cè)試，在室內(nèi)內(nèi)不能接收到到衛(wèi)星的gpps信號(hào)。故故此系統(tǒng)只能能在戶外使用用。4.3 地圖顯顯示測(cè)試地圖顯示測(cè)試的的目

31、的是測(cè)試試載入地圖的的正誤、驗(yàn)證證地圖上下左左右移動(dòng)的功功能。第一次測(cè)試： 能實(shí)現(xiàn)上下下左右移動(dòng)，顯顯示地圖如下下圖： 圖 4.3.11第一次地圖圖顯示測(cè)試 FFiguree 4.3.1 Thee firsst mapp showws tesst第二次測(cè)試：能能實(shí)現(xiàn)上下左左右移動(dòng)，顯顯示地圖如下下圖： 圖 4.3.22 第二次地地圖顯示測(cè)試試 Figurre 4.33.2 The seconnd mapp showws tesst第三次測(cè)試：能能實(shí)現(xiàn)上下左左右移動(dòng)，顯顯示地圖如下下圖： 圖 4.3.33 第三次地地圖顯示測(cè)試試 Figurre 4.33.3 The thirdd map sho

32、wss testt經(jīng)測(cè)試地圖能準(zhǔn)準(zhǔn)確的載入，并并能實(shí)現(xiàn)上下下左右移動(dòng)的的功能4.4 gpss信號(hào)檢測(cè)測(cè)測(cè)試 Gps信信號(hào)測(cè)試的目目的是測(cè)試ggps信號(hào)的的精確度，測(cè)測(cè)試數(shù)據(jù)列于于表3中。表3 gps數(shù)數(shù)據(jù)測(cè)量表測(cè)試次數(shù)（次）第一次第二次第三次顯示經(jīng)緯度東經(jīng)：30.77974155北緯：106.0805117東經(jīng)：30.88135444北緯: 1066.096884 東經(jīng)：30.88045344北緯：106.085422 實(shí)際經(jīng)緯度東經(jīng)：30.77973677北緯：106.0802335 東經(jīng)：30.77974155北緯：106.098511 東經(jīng)：30.77974155北緯：106.08846

33、6誤差計(jì)算 0.0133 0.012 00.00111%從上表可以看出出，gps數(shù)數(shù)據(jù)精確度較較高，誤差都都在0.011%左右4.5 功耗測(cè)測(cè)試測(cè)試環(huán)境：戶外外系統(tǒng)使用硬件：gps模塊塊、sd卡、液液晶屏測(cè)試次數(shù)（次）第一次第二次第三次電流 3000毫安 3550 毫安 3220毫安電壓 3.32V 33.31V 2.95V功耗 0.99W 11.15W 0.94W從上表可看出，系系統(tǒng)功耗在11w左右。能能滿足設(shè)計(jì)技技術(shù)指標(biāo)。4.6 其他測(cè)測(cè)試1）地圖路徑變變更測(cè)試 。 功能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，測(cè)試通過(guò)過(guò)2）gps串口口波特率設(shè)置置。 功能實(shí)實(shí)現(xiàn)，測(cè)試通通過(guò) 4.7 測(cè)試結(jié)結(jié)果分析由以上的測(cè)試數(shù)數(shù)據(jù)可以看

34、出出：本GPSS導(dǎo)航系統(tǒng)能能很好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)題目要求的的各項(xiàng)功能。測(cè)測(cè)試期間運(yùn)行行穩(wěn)定，基本本達(dá)到了設(shè)計(jì)計(jì)要求。5 總結(jié)本系統(tǒng)成功的模模擬了個(gè)人手手持gps導(dǎo)導(dǎo)航系統(tǒng)。用用戶通過(guò)點(diǎn)擊擊觸摸屏幕、方方便的使用軟軟件。實(shí)現(xiàn)了了地圖的顯示示、拖動(dòng)；ggps信息、衛(wèi)衛(wèi)星數(shù)量的顯顯示；地圖路路徑的更改；gps波特特率的更改的的功能。系統(tǒng)統(tǒng)低功耗、高高處理速度、操操作簡(jiǎn)易、界界面有好。已已具有一定的的實(shí)用價(jià)值。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)，我在更更加牢固、靈靈活地掌握了了所學(xué)的專業(yè)業(yè)知識(shí)的同時(shí)時(shí)。大量學(xué)習(xí)習(xí)了嵌入式方方面的相關(guān)知知識(shí)：armm體系結(jié)構(gòu)、操操作系統(tǒng)、cc+編程、sshell編編程、硬件驅(qū)驅(qū)動(dòng)程序。參考文獻(xiàn)

35、：1 杜春雷雷 ARM體體系結(jié)構(gòu)與編編程 清華大大學(xué)出版社 2003-08-122 2 c+語(yǔ)言程序設(shè)設(shè)計(jì)（第三版版） 鄭莉 董淵 張瑞瑞豐 編著 清華大學(xué)出出版社 20001-100-113 嵌入式式系統(tǒng)開發(fā) 齊宇 徐俊俊 編著 人人民郵電出版版社 20005-06-054 美Dougllas Booling 嵌入式liinux編程程 北京科彥彥科技發(fā)展公公司 譯 北北京大學(xué)出版版社 20003-03-125 張洪斌斌 QT編程程指南 電子子科技大學(xué)出出版社 20006-066-126 李先力力 文蒼茂 GPS原理理及應(yīng)用清華華大小而出版版社 20004-08-278 HYPERLINK /

36、book/search_pub.php?category=01&key2=%C0%EE%D0%C2%B7%E5 李新峰峰 HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%BA%CE%B9%E3%C9%FA 何廣生 HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%D5%D4%D0%E3%CE%C4 趙秀文 基于ARMM9的嵌入式式Linuxx開發(fā)技術(shù) 電子工業(yè)出出版社20003-03-189Thommas L.Flooyd.Ellectroonic DDevicees M. PPrentiice-

37、Haall Innc, New jerseey 1999-005-19致謝至此，我的畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)基基本完成?；鼗叵脒^(guò)去的點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)滴滴，如如果沒有學(xué)校校、學(xué)院、老老師、同學(xué)的的關(guān)心和幫助助，我也無(wú)法法按期完成這這令我滿意的的作品。在此，我首先感感謝學(xué)校和學(xué)學(xué)院為我提供供優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)場(chǎng)所和器材材，使我能夠夠更加方便、順順利地進(jìn)行作作品設(shè)計(jì)與調(diào)調(diào)試，減少了了設(shè)計(jì)周期；其次，我要感謝謝指導(dǎo)老師周永宏老師在在百忙之中抽抽出時(shí)間同我我一起探討系系統(tǒng)構(gòu)架和軟軟件的編寫，并并不厭其煩地地替我修改論論文，給我了了莫大的幫助助，并使我學(xué)學(xué)到了很多東東西。周老師嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)負(fù)責(zé)的治學(xué)態(tài)態(tài)度，給我留留下了深刻的的印象，將使

38、使我終身受益益。我再次對(duì)對(duì)周老師這一年年多來(lái)對(duì)我的的關(guān)心和幫助助表示最誠(chéng)摯摯的謝意；最后，向在整個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中中關(guān)心和幫助助過(guò)我的其他他老師和同學(xué)學(xué)致謝。附錄：附錄1：測(cè)試儀儀器表7 測(cè)試儀儀器設(shè)備清單單序號(hào)型號(hào)、名稱用途數(shù)量1PC機(jī)編譯程序12UT33D 數(shù)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量各電路工作作情況13Gps導(dǎo)航儀測(cè)試顯示的gpps正誤14vm虛擬機(jī)測(cè)試操作系統(tǒng)15成都、南充市區(qū)區(qū)地圖測(cè)試顯示地圖正正誤26精密電流、電壓壓表測(cè)試系統(tǒng)功耗2附錄2：部分參參考源程序Maintabb 類程序：#includde #includde #includde #includde #includde #includde

39、 #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde #includde /=#includde MaainWiddget.hh#includde zhhMap.hh#includde gpps_driiver.hh#includde maaintabb.h#includde GPPS.hMainTabb:MaiinTab(QWidgget *ppa

40、rentt,consst chaar * nname):QTabWWidgett(pareent,naame)GpMainLLayoutt=new MainLLayoutt;GpGPS=nnew GPPS;GpConfiig=neww Conffig;GpConfiig-GeetObjeect(GppMainLLayoutt);GpConfiig-GeetObjeect(GppGPS);GpConfiig-seetCOMBBDRatee();GpConfiig-seetMapPPath();addTab(GpMaiinLayoout,QSStringg(MAPP);addTab(GpGPSS,

41、QStrring(GPS IINFO);addTab(GpConnfig,QQStrinng(COONFIG);timeridd=starrtTimeer(10000);void MaainTabb:timmerEveent(QTTimerEEvent * eveent)GPS_DAATA mmGPSDaata;int i;PDF(3,TABMMasterr timeer alaarm!nn);/=設(shè)置置好衛(wèi)星信號(hào)號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)！GpGPS-mpSattSNR-SetDaata(GppMainLLayoutt-pzhhDrawRRect-pGpsddriverr-mGPPSStaSSNR);/=G

42、pMainLLayoutt-pzhhDrawRRect-pGpsddriverr-GettData(mGPSDData);GpGPS-mpGPSSinfo-SetDData(mmGPSDaata);/=PDF(3,TABMaaster timerr endn);int maiin(intt argcc, chaar* aargv) QAppliicatioon appp(argcc,argvv);MainTaab t;app.seetMainnWidgeet(&t);t.showw();returnn app.exec();Gps_driiver 類類程序：#includde #includd

43、e gpps_driiver.hh#includde #includde #includde #includde /*NMEA 0183 的 Cheecksumm 只能作88位異或包括括,的運(yùn)運(yùn)算，但不包包括$ 及 * 定義符號(hào)號(hào)的運(yùn)算。 最后的兩位是檢檢驗(yàn)碼的heex(16進(jìn)進(jìn)制)轉(zhuǎn)成AASCII 兩個(gè)符號(hào) (0-9, A-F)。*/char nmmea_chhecksuum(chaar *seentencce)/* is tthe chhecksuum on the sspeciffied ssentennce goood? */unsignned chhar suum = 0;char

44、cc, *p = senntencee,csumm2; c = *p; wwhile (c != *) sum = c;p+;cc=*p; /= csuum0=sum&00 x0f; if(csum0=110) cssum0+=A; elsse csuum0+=0;/= csuum1=(sum&0 xf0)4; if(csum1=110) cssum1+=A; elsse csuum1+=0;c= (cssum1=touupper(p1) & ccsum00=tooupperr(p2) );returnn c;/ 0 iss erroor int zh_gpsDrriver:fifooctl(

45、FFifoTyype * priv ,int data ,consst unssignedd charr flagg)int teemp = -1;unsignned innt widdx = 00; wiidx = priv-w_iddx; /* SSave tthe olld inddex beefore proceeedingg */ iff (flaag = WR) /writte datta /* Saave itt to bbufferr */ if (privv-w_iidx + 1) % BUFSIIZE) = priiv-r_idx) /* Addjust read inde

46、xx sincce bufffer iis fulll */ /* 無(wú)法法寫入來(lái)處理理fifo滿滿。can wd too fifoo */ /priiv-r_idx = (priiv-r_idx + 1) % BUFSSIZE;/保證證是環(huán)狀的FFIFO。 PDF(22,bufffer ffullnn);retuurn -11; priv-buffferprriv-ww_idx = daata; priv-w_iddx = (priv-w_iddx + 11) % BBUFSIZZE;/保證是是環(huán)狀的FIIFO。 returrn 0; ellse /read data if (priv-r_i

47、ddx = widx) PDFF(2, buffeer empptyn);retturn -1; else temp= privv-buffferppriv-r_idxx; priv-r_idxx = (ppriv-r_idxx + 1) % BUUFSIZEE;/保證證是環(huán)狀的FFIFO。retuurn teemp; PDDF(2, flagg erroorn);returnn -1;zh_gpsDDriverr:zh_gpsDrriver(QObjeect * parennt,connst chhar * name):QObjject(pparentt,namee)COM_PAARAM m

48、mCOMPaaram;mCOMPaaram.SSeriallDeviccePathh=/deev/ttyyUSB0;mCOMPaaram.BBaudRaate=96600;id=staartTimmer(2000);buf.poos=0;buf.sww=0;mpGPS_GPRMCC=&mGPPS_GPRRMC;mpGPS_GPRMCC-gpss_sw=V;mpGPS_GPGSVV=&mGPPS_GPGGSV;PDF(1,gps driveer connstrucct!n);/* Oppen moodem ddevicee for readiing annd wriiting and nnot

49、ass conttrolliing * ttty. | O_NONNBLOCKK*/fd=-1;setCOMM(mCOMMParamm);int zh_gpsDrriver:GPRSS_GetTTextLiineFroomFIFOO( CMMD_BUFF * ppcmd_bbuf) / 去去掉換行符 int jj=0;int iddata;do idataa=fifooctl(&fifo,idataa,RD);if(iddata=-1) returrn 0;else if(iddata=n) pcmdd_buf-bufpcmd_buf-pos=(charr)(idaata&0 xx00ff);

50、pcmdd_buf-pos+;pcmmd_buff-sw=1;breaak;elsepcmdd_buf-bufpcmd_buf-pos=idataa;pcmdd_buf-pos+;while(j+poos)(BBUFSIZZE-5) PDF(22,pottentiaal fifflo ovverfloow!n);CMDDBUF_IInit(ppcmd_bbuf);PDF(2,pos=%dn,pcmdd_buf-pos);pcmd_bbuf-bbufpccmd_buuf-poos=0;/PDFF(4,ppos=%dd ibuufpos=%d a msg=%sn,pos,iibufpoos,pSt

51、trBufffer); returnn 1;int zhh_gpsDDriverr:zh_getGPPSdataa(GPS_DATA & gpssdata)PDF(3,zh_ggetGPSSdata!n);gpsdatta.latti=mpGGPS_GPPRMC-latittude;gpsdatta.lonnt=mpGGPS_GPPRMC-longiitude ;returnn mpGPPS_GPRRMC-ggps_sww;double ddmm22dddd(doublle ddmmm)doublee fi,fffz,fffx;int fzz;fi=ddmmm;fz=(innt)fi; fff

52、z=(doouble)fz;/取整數(shù)部分分ffx=fii-ffz;/取小數(shù)數(shù)部分fi=ffzz+ffx/0.6; PPDF(2,ddmmm=%lf dddd:%lfnn ,dddmm,fii ); returnn fi; int zhh_gpsDDriverr:GPGGSV_Annalysiis( GPPS_GPGGSV * pGPS_GPGSVV)switchh(pGPSS_GPGSSV-GSSV_ID)case 11:memccpy(&(mGPSSStaSNRR.Sta0),&(pGPSS_GPGSSV-Stta1),ssizeoff(STA_INFO);memcpyy(&(mGGPSSt

53、aaSNR.SSta1),&(ppGPS_GGPGSV-Sta22),sizzeof(SSTA_INNFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta2),&(ppGPS_GGPGSV-Sta33),sizzeof(SSTA_INNFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta3),&(ppGPS_GGPGSV-Sta44),sizzeof(SSTA_INNFO);break;case 22:memccpy(&(mGPSSStaSNRR.Sta4),&(pGPSS_GPGSSV-Stta1),ssizeoff(STA_INFO);memcpyy(&(mGGPSSt

54、aaSNR.SSta5),&(ppGPS_GGPGSV-Sta22),sizzeof(SSTA_INNFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta6),&(ppGPS_GGPGSV-Sta33),sizzeof(SSTA_INNFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta7),&(ppGPS_GGPGSV-Sta44),sizzeof(SSTA_INNFO);break;case 33:memccpy(&(mGPSSStaSNRR.Sta8),&(pGPSS_GPGSSV-Stta1),ssizeoff(STA_INFO);memcpyy(&(mGGPSSt

55、aaSNR.SSta9),&(ppGPS_GGPGSV-Sta22),sizzeof(SSTA_INNFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta100),&(pGPS_GPGSVV-Staa3),siizeof(STA_IINFO);memcpyy(&(mGGPSStaaSNR.SSta111),&(pGPS_GPGSVV-Staa4),siizeof(STA_IINFO);break;defaullt:breeak;int zhh_gpsDDriverr:CMDD_Anallysis( CMMD_BUFF * ppcmd_bbuf )char* pcmdd;int i;i

56、f( pcmmd_buff-sw =1) PDF(3,senteence: %sn endnn,pcmmd_buff-buff);pcmd=sttrstr(&pcmdd_buf-buf0,$GPRMCC);/只對(duì)此語(yǔ)句句解析if (pccmd!=NNULL) if (!nmea_checkksum(&pcmd1) PDF(22,cheeck suum errrorn);/*CMMDBUF_Init(&buf); returrn 1;*/ /2：判判斷有效性。i= ssscanf(pcmd,%*AV%cc,&mmpGPS_GPRMCC-gpss_sw);PDF(33,gpssSwFilled=%

57、ccn,mmpGPS_GPRMCC-gpss_sw);if(mppGPS_GGPRMC-gps_sw=V) PDF(3,V invallid daatan); CMMDBUF_Init(&buf); reeturn 2; /ssccanf 并并不能由空值值來(lái)輸入浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)。 / printtf(Gppsid=%sn uutc_tiime=%ssn gpps_sw=%cn latittude=%lfn lati_ns=%ccn loongituude=%llfn llongi_ew=%ccn sppd=%lff,/Gpssid,uttc_timme,gpss_sw,llatituude, llat

58、i_nns,lonngitudde,lonngi_eww,spd); i= ssscanf(pcmd,%,%,%cc,%lf,%c,%llf,%c,%lf,%lf,%,%lf,%cc,%s,mpGPSS_GPRMMC-Gppsid, mpGPSS_GPRMMC-uttc_timme,&mppGPS_GGPRMC-gps_sw, &mpGPSS_GPRMMC-laatitudde,&mppGPS_GGPRMC-latii_ns, &mpGPPS_GPRRMC-llongittude,&mpGPSS_GPRMMC-loongi_eew,/*77*/&mpGPPS_GPRRMC-sspeed,&mp

59、GPPS_GPRRMC-aangle,mpGPSS_GPRMMC-uttc_datte,&mppGPS_GGPRMC-magnneDecllinat,&mpGPPS_GPRRMC-mmagneDDeclinnatAnggle,mppGPS_GGPRMC-sumCCheck);/請(qǐng)檢查查 sscaanf 的返返回值，可能能會(huì)失敗，如如果小于要收收得的數(shù)目。if(igps_ssw=V; CMDDBUF_IInit(&buf);returrn 3;/轉(zhuǎn)換成成度制，而不不是度，分，十十進(jìn)制分形式式。mpGPSS_GPRMMC-laatitudde=ddmmm2ddddd(mppGPS_GGPRMC-l

60、atiitude/100);mpGPSS_GPRMMC-loongituude=dddmm2ddddd(mmpGPS_GPRMCC-lonngitudde/1000);PDF(33,gpss_sw=%cn llatituude=%llfn llati_nns=%cn, mmpGPS_GPRMCC-gpss_sw,mmpGPS_GPRMCC-lattitudee, mpGGPS_GPPRMC-lati_ns);PDF(33,lonngitudde=%lffn loongi_eew=%cn, mmpGPS_GPRMCC-lonngitudde,mpGGPS_GPPRMC-longii_ew);go