嵌入式GPS導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、嵌入式gps導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著科技化的角度持續(xù)加快，迫使有越來(lái)越多的人必需在緊湊的時(shí)光及地點(diǎn)舉行工作，而當(dāng)城市化的速度不斷地膨脹后，不僅導(dǎo)致交通網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜，人們須要的移動(dòng)性也有越來(lái)越常見(jiàn)的趨勢(shì)。使得每個(gè)人對(duì)空間信息有了更多的依靠，使得人們對(duì)于我身處在何方？、前往的目的地？、如何前往？等問(wèn)題，存在著前所未有的需求性。因此，以系統(tǒng)為主要平臺(tái)的數(shù)碼地理整合性應(yīng)用與其因應(yīng)計(jì)劃，也就是手持式、車(chē)載全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，便可解決對(duì)此人們急切的需求性。圖說(shuō)：附加功能仍持續(xù)展現(xiàn)高度擴(kuò)張，過(guò)去車(chē)用導(dǎo)航系統(tǒng)中不需要am/fm收音機(jī)、dvd/vcd影音系統(tǒng)、cd/mp3播放器，又或者兼具語(yǔ)音導(dǎo)航的音效系統(tǒng)、擁有存放地圖

2、的存儲(chǔ)器等諸多功能性。1 嵌入式gps導(dǎo)航系統(tǒng) 體現(xiàn)最佳化導(dǎo)航系統(tǒng)今天gps衛(wèi)星導(dǎo)航定位的應(yīng)用已愈來(lái)愈普及，但大多數(shù)人對(duì)它的熟悉仍限定在行車(chē)導(dǎo)航的用途之上，不過(guò)針對(duì)廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)，車(chē)載式gps的應(yīng)用只是開(kāi)端而已，其實(shí)它在國(guó)防、地理信息和建造工程等領(lǐng)域已是不行或缺的重要技術(shù)，而下一步，gps將走入每個(gè)人的生活，成為人手一支的gps手機(jī)或手持導(dǎo)航設(shè)備（pnd）。這可以由嵌入式gps導(dǎo)航系統(tǒng)的核心技術(shù)來(lái)看，以三星9系列中的16/32位risc處理器a芯片為例，該芯片強(qiáng)大的實(shí)時(shí)處理能力和豐盛的外圍界面十分適合嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，而該系統(tǒng)就是基于該芯片的這些特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。該系統(tǒng)以s3c2410a微處理器為

3、核心，與2片32m的sdram（hy57v561620ct）和64m的nand flash（k9f1208u0b）整合為最小的一套系統(tǒng)；另外，就是在系統(tǒng)外部加裝可用于收gps信號(hào)的gps模塊，用于顯示的液晶面板，以及uda1341ts的語(yǔ)音芯片系統(tǒng)。2 建立系統(tǒng)平臺(tái)完美架構(gòu) 兼容性是主要目標(biāo)主要來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)的建立，可細(xì)分為2個(gè)主要部分，也就是主控的計(jì)算機(jī)主機(jī)的操作系統(tǒng)的挑選和交錯(cuò)編輯設(shè)備與工具鏈的建立。在計(jì)算機(jī)的主機(jī)上，其操作系統(tǒng)可以有多種挑選，包括：安裝發(fā)行版、在windows下用法虛擬機(jī)或者用法cygwin。因?yàn)楝F(xiàn)今microsoft windows統(tǒng)領(lǐng)著全球超過(guò)半數(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，

4、而許多開(kāi)發(fā)者開(kāi)頭用法虛擬機(jī)等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)在windows平臺(tái)下舉行嵌入式linux的開(kāi)發(fā)，但這些辦法都會(huì)或多或少地帶來(lái)些兼容性問(wèn)題。開(kāi)發(fā)嵌入式linux最好的挑選便是在計(jì)算機(jī)主機(jī)上安裝linux發(fā)行版，由于這樣與windows毫無(wú)關(guān)聯(lián)，可占有系統(tǒng)所有資源，擁有系統(tǒng)最高性能和最佳的兼容性。第二，就是在建立交錯(cuò)式編輯設(shè)備的工具鏈方面，必需注重一點(diǎn)就是在計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的挑選。現(xiàn)在可供挑選的運(yùn)行系統(tǒng)有g(shù)libc、uclibc以及newlib等。glibc是由gnu項(xiàng)目提供的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，由于主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)而應(yīng)用設(shè)計(jì)，主體架構(gòu)較為巨大，不過(guò)卻能供給最佳的兼容性。假如普通的嵌入式開(kāi)發(fā)可選用uclibc，而uc

5、libc原本就是uclinux開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)庫(kù)，現(xiàn)已經(jīng)自立于uclinux項(xiàng)目并且進(jìn)一步完美。它對(duì)glibc的大部分函數(shù)舉行了重寫(xiě)，并且目標(biāo)就定位于嵌入式，所以其相對(duì)glibc而言要小巧無(wú)數(shù)。此外因?yàn)樗暮瘮?shù)與glibc保持全都，這樣無(wú)數(shù)原本基于glibc開(kāi)發(fā)的軟件基本不需要更改，便能使uclibc在編輯的過(guò)程中獲得最佳化，使得在嵌入式系統(tǒng)上占用的存儲(chǔ)器和磁盤(pán)空間更少，不過(guò)因?yàn)椴皇菢?biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行系統(tǒng)，因此uclibc擁有著一定的兼容性問(wèn)題。圖說(shuō)：用法在不同設(shè)備上的gps導(dǎo)航設(shè)備，比喻說(shuō)，手持式導(dǎo)航設(shè)備或者是汽車(chē)上所嵌入式的gps導(dǎo)航架構(gòu)，這都是要挑選適當(dāng)?shù)挠布軜?gòu)之前，必需要先行確認(rèn)的用法范疇及

6、定位方向。3 gps導(dǎo)航應(yīng)用軟件 關(guān)乎導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)劣基本上，軟件功能也是打算導(dǎo)航系統(tǒng)好壞的重要關(guān)鍵之一；首先是操作系統(tǒng)的挑選，因?yàn)槭擒?chē)載嵌入式系統(tǒng)，車(chē)廠對(duì)內(nèi)裝設(shè)備的牢靠性要求遠(yuǎn)高于消費(fèi)性或家用等設(shè)備系統(tǒng)，而作為導(dǎo)航系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主要機(jī)體的操作系統(tǒng)，以及分離用法buildroot和crosstool建立兩條采納不同的運(yùn)行系統(tǒng)的交錯(cuò)編輯設(shè)備工具鏈。因?yàn)橄到y(tǒng)開(kāi)發(fā)需要用法u-boot的tftp功能下載linux內(nèi)核，以及l(fā)inux的nfs網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，所以首先需要對(duì)fedora core 5設(shè)置tftp，以及nfs，而后需要設(shè)置一個(gè)接口通信軟件與開(kāi)發(fā)平臺(tái)上舉行互動(dòng)之用，因此，在挑選上可采納kermit通訊

7、協(xié)定，舉行資料的傳輸。用法2不同運(yùn)行系統(tǒng)的交錯(cuò)編輯器工具鏈的主要緣由在于，導(dǎo)航應(yīng)用程序用法uclibc有兼容性問(wèn)題，所以不得不采納glibc，而為了削減占用資源，而u-boot、linux內(nèi)核和busybox仍然采納的是uclibc。在系統(tǒng)平臺(tái)建立之后，linux操作系統(tǒng)提供了底層的操作，包括：文件系統(tǒng)的管理、存儲(chǔ)器分配以及基本快閃存儲(chǔ)器的燒錄讀取，但并沒(méi)有提供最佳的的顯示界面，而再同一時(shí)光為了體現(xiàn)出地理數(shù)據(jù)的顯示與導(dǎo)航功能，就需要在操作系統(tǒng)上放入圖形用戶界面支持系統(tǒng)和地理信息開(kāi)發(fā)平臺(tái)。囫圇軟件系統(tǒng)依賴(lài)響應(yīng)不同窗口或者控制元件所發(fā)出的訊息，舉行一部體現(xiàn)出各種各樣的導(dǎo)航系統(tǒng)功能，再透主窗口建立后

8、注冊(cè)mgis控件，可以較為便利的實(shí)現(xiàn)一些常用的地圖操作。主窗口建立后，將會(huì)創(chuàng)建許多用于子窗口，包括：用于顯示地圖經(jīng)緯度信息、時(shí)光。最后，在速度的靜態(tài)功能上，則可用于實(shí)現(xiàn)迅速便捷操作的工具欄，用于實(shí)現(xiàn)gps功能關(guān)閉和地圖數(shù)據(jù)加載的菜單欄。圖說(shuō)：手持式gps系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。gps的應(yīng)用范圍非常廣泛，也必定有其市場(chǎng)的賣(mài)點(diǎn)，但要將gps做到手機(jī)當(dāng)中，仍有不少瓶頸需要突破。手機(jī)的gps應(yīng)用與車(chē)載導(dǎo)航差異甚大，前者要求在行走的環(huán)境中能獲得精準(zhǔn)的定位信息，而手機(jī)用戶又常常會(huì)處于收訊不良的室內(nèi)或巷弄當(dāng)中。4 find my way是gps衛(wèi)星導(dǎo)航的終極目標(biāo)find my way嵌入式移動(dòng)地圖導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)過(guò)最初設(shè)計(jì)、

9、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用檢驗(yàn)，已經(jīng)具備基本的功能，可初步滿足個(gè)人移動(dòng)導(dǎo)航信息系統(tǒng)的需求。能完成數(shù)碼地圖的加載、縮放、拖動(dòng)、搜尋、簡(jiǎn)易導(dǎo)航、測(cè)距、gps功能開(kāi)閉等功能。同時(shí)必需要針對(duì)較為可行的矢量地圖的制作辦法，能依據(jù)用法的場(chǎng)合不同，較迅速的完成地圖數(shù)據(jù)源的制作及相關(guān)信息的添加，有一定的擴(kuò)展能力。固然因?yàn)闀r(shí)光和能力的有限，這款產(chǎn)品也有其一定的不足，值得進(jìn)一步的深化討論，例如：在打開(kāi)gps接收模塊之后，系統(tǒng)的響應(yīng)速度將有顯著的下降，雖然已經(jīng)對(duì)linux核心和編輯器經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膬?yōu)化過(guò)程，但狀況并沒(méi)有顯著的充實(shí)。問(wèn)題可能在硬件平臺(tái)的處理速度和可調(diào)用的資源有限，也有可能在軟件接收上的程序結(jié)構(gòu)不合理，嵌套過(guò)多。gps接收信號(hào)有時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)接收的不穩(wěn)定，浮現(xiàn)信號(hào)的偏移，超過(guò)標(biāo)稱(chēng)的誤差值。問(wèn)題可能在開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)電路中對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)線的照排上，沒(méi)有使信號(hào)線等距，也沒(méi)有設(shè)置合理的信