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嵌入式设计方案:Win CE在导航系统的应用

  随着科技化的角度持续加快,迫使有越来越多的人必须在紧凑的时间及地点进行工作,而当城市化的速度不断地膨胀后,不仅导致交通网络日益复杂,人们必要的移动性也有越来越频繁的趋势。使得每个人对空间信息有了更多的依赖,使得人们对于"我身处在何方?"、"前往的目的地?"、"如何前往?"等问题,存在着前所未有的需求性。因此,以嵌入式系统为主要平台的数码地理整合性应用与其因应方案,也就是手持式、车载GPS全球卫星导航系统,便可解决对此人们急迫的需求性。基于S3C2440A微处理器和Win CE 5.0嵌入式操作系统,设计了一套可靠且实用的嵌入式导航系统,所提供的功能可以满足人们现阶段日常生活的需要。

  1 嵌入式导航系统主要组成

  嵌入式导航系统由硬件层、软件层和中间层组成。硬件层主要由一片嵌入式处理器核心控制模块,再加上外围的功能模块组成;软件层主要由系统软件和应用软件组成,其中系统软件主要指嵌入式操作系统,应用软件实现对被控对象的控制功能;中间层也称为板级支持包(BSP),它将上层软件和底层硬件分离开来,使系统的底层驱动与硬件无关。

  BSP是板级支持包,是介于主板硬件和操作系统之间的一层,应该说是属于操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统,使之能够更好的运行于硬件主板。BSP是相对于操作系统而言的,不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样,可是写法和接口定义是完全不同的,所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写(BSP的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改)。这样才能与上层OS保持正确的接口,良好的支持上层OS.

  2 嵌入式导航系统硬件设计

  2.1 系统硬件总体设计

  构成嵌入式导航系统的硬件核心是S3C2440A微处理器。它是一款ARM920T的内核RISC处理器。外接部分包括:存储模块SDRAM,NAND FLASH,SD卡;输入模块有GPS模块、矩阵键盘模块;接口模块中包括:RS 232,USB.GPS嵌入式导航系统硬件组成如图1所示。

嵌入式设计方案:Win CE在导航系统的应用

  2.2 GPS核心模块电路设计

  GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称,而其中文简称为"球位系".GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(GeometricalProductSpecifications)-简称GPS.另外一种解释为G/s(GBpers)

  该导航系统上使用的GPS接收芯片是芬兰Fas-trax公司的iTrax300 GPS接收芯片。iTrax 300是具有可编程NEMA协议的OEM GPS接收芯片,具有极低功耗、最少的硬件设计等特点。模块与S3C2440A接口电路如图2所示。其中,RX_GPS,RX_GPS接入UART端。

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