ARM在GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，汽車行業(yè)也蓬勃發(fā)展起來(lái)。汽車的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)公路的增長(zhǎng)速度，汽車擁有量的急劇增加和城市現(xiàn)代化交通建設(shè)的相對(duì)滯后導(dǎo)致城市交通情況不斷惡化。同時(shí)，現(xiàn)代物流對(duì)運(yùn)輸車輛和貨物安全與準(zhǔn)時(shí)調(diào)運(yùn)的要求、公交與出租車的運(yùn)營(yíng)管理、大型的企事業(yè)單位日常車輛管理也都對(duì)車輛的監(jiān)控與導(dǎo)航有迫切的需求。面且隨著旅游行業(yè)的發(fā)展，人們急需要一種可以隨時(shí)隨地知道自己方位和目的地的方便設(shè)備。

　　GPS（全球定位系統(tǒng)）具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，應(yīng)用廣的特點(diǎn)，通過(guò)GPS接收機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確的自主定位，這為實(shí)現(xiàn)車輛的定位和導(dǎo)航奠定了基礎(chǔ)。伴隨ARM處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、路徑優(yōu)化控制算法和GPS網(wǎng)絡(luò)的成熟，車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)有了新的發(fā)展，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位和最優(yōu)路徑導(dǎo)航。

　　1 方案簡(jiǎn)介

　　1.1 功能簡(jiǎn)介

　　該嵌入式GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS系統(tǒng)獲得當(dāng)時(shí)所在的位置的經(jīng)緯度，通過(guò)換算和地圖匹配在地圖上得到當(dāng)時(shí)的實(shí)際位置，然后由用戶輸入目的地，通過(guò)最短路徑算法計(jì)算最短路徑并在矢量地圖上顯示，同時(shí)提取GPS提供的速度，時(shí)間等信息顯示在屏幕上。

　　1.2 硬件實(shí)現(xiàn)

　　本嵌入式GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的硬件核心是意法半導(dǎo)體ARM7系列中的16/32位RISC處理器STR710FZ2T6芯片，該芯片強(qiáng)大的實(shí)時(shí)處理能力和豐富的外圍接口非常適合嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，本系統(tǒng)正是基于該芯片的這些特點(diǎn)面設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 硬件框圖

　　系統(tǒng)以STR710FZ2T6微處理器為核心，與2片512KB的SDRAM（IS61LV25616）、一片8MB的NAND Flash和一片2MB NOR FLASH（SST39LF160）組成。外部添加了用于接收GPS信號(hào)的GPS模塊，用于顯示的液晶面板以及鍵盤輸入模塊。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　2.1 軟件數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

　　導(dǎo)航軟件中的數(shù)據(jù)主要是導(dǎo)航地圖的空間數(shù)據(jù)，主要由與導(dǎo)航需求相關(guān)的一些信息組成，包括道路網(wǎng)幾何形狀、道路等級(jí)、道路特征、交規(guī)限制、地理政治邊界、感興趣的點(diǎn)、路標(biāo)和服務(wù)設(shè)施等。這些數(shù)據(jù)主要分為兩大類：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)和非道路網(wǎng)數(shù)據(jù)。道路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括基本的道路網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)以及道路上與車輛行駛相關(guān)的數(shù)據(jù)。道路網(wǎng)數(shù)據(jù)的主要特征是有較強(qiáng)的拓?fù)潢P(guān)系。非道路網(wǎng)數(shù)據(jù)主要包括能反映區(qū)域的基本地理面貌的地物信息（如河流。湖泊。邊界等）以及與出行信息相關(guān)的單位信息。整個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的獲取和錄入可以通過(guò)轉(zhuǎn)換通用的地圖為矢量圖，并且以點(diǎn)代替具體的路面實(shí)況。

　　2.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　導(dǎo)航軟件是以導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的。針對(duì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的操作行為。從功能上將導(dǎo)航軟件分為具有導(dǎo)航功能的部分和具有瀏覽功能的部分。導(dǎo)航功能部分是在動(dòng)態(tài)行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行導(dǎo)航規(guī)劃服務(wù)的，可分為導(dǎo)航定位、地圖匹配、路徑規(guī)劃和路徑引導(dǎo)等模塊。主要通過(guò)導(dǎo)航界面與用戶實(shí)現(xiàn)交互、瀏覽功能主要是在靜態(tài)過(guò)程中對(duì)導(dǎo)航的地理信息提供瀏覽查詢服務(wù)的通過(guò)瀏覽界面與用戶實(shí)現(xiàn)交互。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。