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基于Windows CE平台的GPS移动设备设计

2011-01-12 14:52
水墨黯月
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  GPS即全球定位系统,由美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的能力。近年来随着GPS的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断展开,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。如何设计一个带有GPS功能的移动设备,实现对GPS卫星数据的接收和解码,已经是现在CPS应用的热点。

  1 开发平台

  1.1 软件平台

  为适应大多数Windows用户的使用习惯,我们设定移动设备运行环境为嵌入式操作系统Windows CE 5.0(简称WinCE 5.0),开发过程在Windows XP操作系统下进行。开发软件为Visual Studio 2005(简称VS2005),编程语言为C++。VS2005是Windows操作系统下的一套完整的开发工具,用于生成ASP Web应用程序、XML Web services、桌面应用程序和移动应用程序。通过使用这些工具和.NETFramework精简版(.NET Framework的子集),可以在个人数字助理(PDA)、移动电话和其他资源受约束的设备中,创建、生成、调试和部署在.NET Framework精简版上运行的应用程序。

  1.2 硬件平台

  1.2.1 嵌入式开发

  由于设定移动设备使用的运行环境为WINCE 5.0,过程中需要处理大量的数据,所以对开发板要求较高。目前WinCE 5.0支持的处理器主要有ARM、X86、PowerPC、MIPS等,其中ARM是近年来在嵌入式系统中很有影响力的微处理器架构,在同等处理器主频下,ARM内核的芯片面积最小,功耗最低,价格也最低廉,在性能、技术指标、软件支持工具、内置调试工具和开发资料等方面都有优势。考虑到本系统移动终端的体积、功耗、成本等因素,最后决定选用arm内核的处理器,开发板为光嵌公司的GEC2440,主要参数如表l所示。

  

  1.2.2 GPS接收模块

  GPS接收模块负责接收GPS射频信号,将信号下变频和解调,输出标准的串口信号供处理器进行下一步处理。本设计中用到的GPS接收模块为Levave公司的GPS-R36-AT模块,性能参数如表2所示。该接收模块主要包含基带芯片和射频芯片,采用了SIRF III模块,整合片状陶瓷芯片,无需外加天线,接收C/A码卫星信号,输出的信号为NMEA0183协议数据,通过串口与主设备进行通信。

  

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