基于嵌入式ARM-Linux的GPS智能終端設(shè)計

GPS智能終端是智能交通系統(tǒng)(ITS系統(tǒng))的重要組成部分，它將衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)以及無線通信技術(shù)融于一身。目前，衛(wèi)星定位終端通常由8位／16位單片機(jī)、GSM／GPRS通信模塊、GPS模塊、LCD液晶顯示器等組成，并且采用液晶部分與主控芯片組分離在兩個外殼里的分體式結(jié)構(gòu)。這里介紹一種基于ARM920處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)，將GPS技術(shù)與CDMA網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的嵌入式智能終端并設(shè)計。該終端具有將GPS終端的動態(tài)位置、時間、狀態(tài)等信息實(shí)時地通過CDMA無線網(wǎng)絡(luò)鏈接到控制中心，在具有地理信息處理和查詢功能的電子地圖上進(jìn)行顯示，并對終端的準(zhǔn)確位置、速度、運(yùn)動方向、終端狀態(tài)等基本信息進(jìn)行監(jiān)控和查詢；報警(包括主動報警和自動報警)；顯示調(diào)度信息；外接設(shè)備數(shù)據(jù)采集、本地溫度采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。

1 GPS智能監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案
GPS智能終端與監(jiān)控中心的通信方式是影響整個ITS系統(tǒng)功能的重要因素。為了解決目前終端采用GSM，GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸不足的問題，設(shè)計中采用CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)，其理論傳輸速率可達(dá)300 Kb／s，數(shù)據(jù)傳輸速率高，永遠(yuǎn)在線，基于IP協(xié)議可以訪問整個Internet；按流量收費(fèi)，價格合理；具有良好的可擴(kuò)展性，覆蓋室內(nèi)絕大部分地區(qū)及距海岸線120 km內(nèi)的海域，基本不存在盲區(qū)。通信速度遠(yuǎn)高于GPRS網(wǎng)絡(luò)，更加適合于大數(shù)據(jù)量、實(shí)時傳輸監(jiān)控，而且易于平滑過渡到3G移動通信系統(tǒng)。GPS智能監(jiān)控系統(tǒng)由GPS智能終端、CDMA網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)、監(jiān)控中心組成，如圖1所示。

2 GPS智能終端的硬件設(shè)計
2．1 平臺介紹
采用ARM處理器和嵌入式技術(shù)設(shè)計的移動終端，相對于以8位／16位單片機(jī)作為中央處理器的終端而言，無論是功能上，還是人機(jī)界面都有顯著提高，是微處理器技術(shù)的重要發(fā)展。這里選用Atmel公司的AT91RM9200處理器為主控制器。該內(nèi)核屬于專門用于工業(yè)控制的ARM芯片，有較寬的工作溫度以及其他較好的工業(yè)參數(shù)，同時集成了豐富的系統(tǒng)應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)接口；在180 MHz主頻下高達(dá)200 MIPS處理速度；外部總線接口EBI。；兩個USB 2．0主機(jī)口和一個USB 2．O設(shè)備口；一個10／100 Mb／s Ethernet通信接口；4個同步／異步串口；多種串行數(shù)據(jù)通路；支持I2C，I2S等。其豐富的外部設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸特性是選擇它作為主控制器的主要原因。
2．2 硬件設(shè)計
GPS智能終端的硬件系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。