1871.車載GPS終端的設(shè)計

1、車載gps終端的設(shè)計1.整體設(shè)計框架1.1 gps車載終端的硬件系統(tǒng)組成：arm處理器：采用st公司的基于str710fz2t6的主芯片；存儲器部分： 包括一片sram芯片，一片flash芯片；接口： 包括一個jtag調(diào)試口，兩個串行端口；串行端口分別接gsm/gprs和gps模塊；鍵盤、lcd接口。硬件模塊功能簡介：中央控制模塊中央控制模塊由mcu（基于arm7）加os（uc/os-ii）及控制電路組成，負責對車輛數(shù)據(jù)信息及監(jiān)控中心的相關(guān)命令的處理。gps接收機采用gps接收模塊（產(chǎn)品以及型號待定），用于接收相關(guān)衛(wèi)星的定位信號，以確定車輛現(xiàn)時刻的位置數(shù)據(jù)信息，如經(jīng)緯度，時間等，交由中央控制模

2、塊處理。gsm通信單元采用gsm模塊（產(chǎn)品以及型號待定），用于負責將中央控制模塊傳遞來的車輛數(shù)據(jù)信息發(fā)送給監(jiān)控中心，同時將所接收到的由監(jiān)控中心發(fā)送來的命令轉(zhuǎn)送給中央控制模塊。外接設(shè)備由液晶顯示器和鍵盤組成，形成一個人機交互的平臺。通過顯示器顯示車輛的信息，通過鍵盤實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。1.2 車載終端應(yīng)用程序設(shè)計gps車載終端的應(yīng)用程序主要功能：gps數(shù)據(jù)處理利用系統(tǒng)中的gps模塊，獲取車載終端的位置信息，每隔一定時間向處理器發(fā)送報文信息。軟件接口協(xié)議采用美國的nmea0183 ascii碼，協(xié)議內(nèi)容包括定義經(jīng)緯度，速度及衛(wèi)星星歷等信息。gsm/gprs通信gsm通信部分通過使用gsm模塊向中心發(fā)

3、送車載位置信息，同時接收監(jiān)控中心發(fā)來的調(diào)度及控制信息，利用gsm模塊的指令集來實現(xiàn)上述功能的實現(xiàn)。2. str710fz2t6芯片的外圍連接圖2.1 str710fz2t6芯片的外圍連接（可放大改圖便于觀察）如上圖所示，需要設(shè)計的是：1） 系統(tǒng)電源。2）emi外擴：256k16 sram；1m16 nor flash。3）2個rs232異步串行接口（uart2、uart），分別接gps、gsm模塊。4）一個圖形液晶顯示器：smg240128a 。5）20腳jtag調(diào)試接口（高速程序下載、調(diào)試，并支持flash燒寫）。6）4個按鈕（控制lcd的工作狀態(tài)）。7） 1個復位按鈕（reset）。8）

4、1個喚醒按鈕（wake-up）。9）1個led指示燈。10) boot模式配置用于配置啟動模式（決定系統(tǒng)復位時從何處引導，可以選擇片內(nèi)flash、ram、片外存儲器）。boot enboot1（b1）boot0（b0）模式啟動內(nèi)存映射說明0任意任意用戶片內(nèi)flash映射到0地址n 系統(tǒng)從片內(nèi)flash開始運行100101系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)存儲器映射到0地址n 系統(tǒng)從出廠前預裝的引導程序開始運行n 時鐘被凍結(jié)110ram片內(nèi)sram映射到0地址n 系統(tǒng)從片內(nèi)sram開始運行n 實驗室開發(fā)用111外部存儲器外部存儲器映射到0地址n 系統(tǒng)從片外存儲器開始運行（對于該開發(fā)板而言為片外flash）11）ia

5、p使能gpio的p1.8用于使能iap程序。當片內(nèi)flash內(nèi)燒寫了隨板提供的iap程序時，可將jp8短接以在復位時激活iap功能（須將啟動模式配置為從片內(nèi)flash引導）。3. gps接收機通常gps 接收oem 板主要由gps 接收天線、變頻器、信號通道、數(shù)字信號處理器、存儲器、串行通信接口以及電源等部分組成。在加電啟動完成初始化之后，將自動從天線接收來自gps 衛(wèi)星發(fā)送的射頻信號，經(jīng)濾波放大、下變頻、相關(guān)、混頻等一系列處理過程，然后通過并行通道完成對其視界內(nèi)幾何位置最佳的數(shù)顆衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤，并測量出信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間，從而解譯出gps 衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，進而計算出經(jīng)度、緯

6、度、海拔高度、速度、日期、時間、航向以及衛(wèi)星狀況等信息。因此，gps 接收板只要處于工作狀態(tài)就會源源不斷地接收并計算出的gps 導航定位信息，并通過串口傳送給外部的嵌入式計算機系統(tǒng)進行信息提取處理。 我們采用lassen sk ii gps模塊，其為天寶公司為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的oem 產(chǎn)品, 它是著名 的gps lasssen 系列產(chǎn)品的一種。它的主要優(yōu)點： 耗電量”字符，程序在檢測到了該字符后就可以將需要發(fā)送的短消息內(nèi)容寫入 gsm 模塊，消息的末尾要加上 ctrl+z(其 ascii碼為 0x1a)，這樣 tc35 模塊就能正確的將該條短消息發(fā)送出去。對于短消息發(fā)送模式來說，本系統(tǒng)既可以選

7、擇 text 文本模式（即設(shè)置at+cmgf=1）,也可以設(shè)置為 pdu 模式（即設(shè)置 at+cmgf=0）。text 模式發(fā)送方便，只需直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 ascii 碼進行發(fā)送，為了避免誤碼，系統(tǒng)中采用校驗和檢驗，即將所有發(fā)送的數(shù)據(jù)之和取補碼作為校驗字在數(shù)據(jù)末尾發(fā)送，中心接收后也計算校驗和并與接收到的校驗字比較，相同則認定數(shù)據(jù)有效，不同則是傳輸錯誤丟到該條信息。而如用 pdu 模式發(fā)送的話，對要發(fā)送的定位數(shù)據(jù)不需經(jīng)過處理就可以直接打包轉(zhuǎn)發(fā)，碼字長度較短而使信道占用時間較短，這對于多車輛監(jiān)控是有利的，而且在 pdu 模式下，監(jiān)控中心也可以接收中文短消息，而在 text 模式下則不能。由于 te

8、xt 模式以 ascii 碼傳輸信息非常便于系統(tǒng)的調(diào)試和檢驗，如利于與監(jiān)控中心調(diào)試時用串口操作工具接收檢驗效果等，所以我們的做法是先通過該模式將系統(tǒng)的短消息鏈路調(diào)通，在實際的應(yīng)用中通過 pdu 編碼發(fā)送。5.5 led 顯示模塊的控制smg240128a 型led 顯示模塊由顯示屏和鍵盤兩部分所組成。屏幕的點陣數(shù)為240 列128 行，黑色字/白色低，stn液晶屏，內(nèi)嵌控制器為東芝的t6963c,外部顯存為32kb。液晶模塊上有l(wèi)ed背光，使用5v供電。led 顯示模塊的顯示的流程圖如圖 5.5 所示：圖5.5led 顯示模塊的顯示的流程圖在對模塊的操作中，必須首先讀取狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容，判斷

9、狀態(tài)之中的“忙”狀態(tài)標志，在“忙”標志為 0 時方可對其進行操作。在開機后顯示屏顯示的內(nèi)容是各個主要模塊的工作狀態(tài)，即測試頁面，當所有模塊的狀態(tài)都顯示 ok 后方可跳過該頁顯示下一頁，顯示的內(nèi)容有時間、經(jīng)緯度、速度、當前衛(wèi)星數(shù)，廣播信息等。其初始化操作要設(shè)置起始行指令數(shù)，然后寫控制命令開顯示在判斷其中“忙”狀態(tài)后要清屏處理，然后調(diào)字庫內(nèi)容顯示。led 的控制鍵盤設(shè)計了 4 個按鍵：分別為上鍵，下鍵，設(shè)置鍵，確定鍵。通過外部中斷，先去抖動再判鍵值實現(xiàn)鍵盤的控制，按鍵的功能分別為：1）上鍵：在顯示模式下，當前光條上移；在設(shè)置模式下，當前閃爍的設(shè)置項內(nèi)容加一個單位并進入修改模式；在修改模式下，當前閃爍的設(shè)置項內(nèi)容加一個單位；在確定模式下, 當前光條上移。2）下鍵：在顯示模式下，當前光條下移；在設(shè)置模式下，當前閃爍的設(shè)置項內(nèi)容減一個單位并進入修改模式；在修改模式下，當前閃爍的設(shè)置項內(nèi)容減一個單位；在確定模式下, 當前光條