基于ARM核的GPS接收機(jī)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
接收機(jī)中設(shè)計了兩種通信接口:一種是JTAG調(diào)試接口,連接JTAG仿真器進(jìn)行開發(fā)調(diào)試,下載用戶程序;另一種是RS232通信串口,用于與主機(jī)通信。其中JTAG調(diào)試電路連接如圖5所示。
3 GPS接收機(jī)的軟件設(shè)計
GPS的用戶設(shè)備主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成。用戶通過用戶設(shè)備接收GPS衛(wèi)星信號,經(jīng)信號處理而獲得用戶位置、速度等信息,最終達(dá)到利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航和定位的目的。GPS接收機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)如圖6所示。程序包含兩部分:匯編語言程序部分(用于引導(dǎo)和系統(tǒng)初始化)和C語言應(yīng)用程序(用于主要的導(dǎo)航定位計算)。軟件整體采用并行任務(wù)結(jié)構(gòu),由相關(guān)器產(chǎn)生的累加數(shù)據(jù)IRQ中斷信號進(jìn)行任務(wù)切換的驅(qū)動,在中斷服務(wù)程序中更新偽碼、載波和數(shù)據(jù)解調(diào)環(huán)路。
GPS接收機(jī)的應(yīng)用軟件根據(jù)不同的用途而不同,主要包括:數(shù)據(jù)采集與分析、衛(wèi)星位置計算、時間推算、差分定位和動態(tài)定位等程序。本設(shè)計的GPS接收機(jī)上的程序主要在ARM— CLinux交叉編譯環(huán)境下用C語言進(jìn)行編寫,通過ARM7 JTAG接口連接JAG仿真器進(jìn)行調(diào)試和移植。
4 結(jié)束語
本設(shè)計的GPS接收機(jī)采用內(nèi)嵌ARM7核的GP4020芯片作為接收機(jī)的數(shù)字基帶處理器,通過實(shí)驗(yàn)調(diào)試,消除了以往微處理器的瓶頸效應(yīng),具有體積小、功耗低、性能高的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)PCB板尺寸:75 mmх50 mm xl2 mm;通道數(shù):16;功耗:小于0.1 W;首次定位時間:小于41 s(冷啟動),小于2.5s(熱啟動);定位精度:3 m。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝鋼.GPS原理與接收機(jī)設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.
[2] 黃智偉.GPS接收機(jī)電路設(shè)計[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.
[3] 黃繼海,楊凱.ARM系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計[M].鄭州:防空兵指揮學(xué)院,2007.
[4] 劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[5] 李洪濤,許國昌.GPS應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[6] 周立功.ARM微控制器基礎(chǔ)與實(shí)踐[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
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