基于armlinux的gps导航系统学位论文.docx
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基于armlinux的gps导航系统学位论文.docx
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基于armlinux的gps导航系统学位论文
目录
0摘要………………………………………………………………………………………………………1
1引言…………………………………………………………………………………………………………2
1系统方案选择与论证………………………………………………………………………………………2
1.1总体设计方案……………………………………………………………………………………3
1.2部分模块设计方案…………………………………………………………………………………3
1.2.1主控芯片选择方案………………………………………………………………………3
1.2.2操作系统及选择方案……………………………………………………………………3
1.2.3GPS模块设计方案…………………………………………………………………………3
1.2.4显示模块设计方案………………………………………………………………………3
1.2.5地图文件存放方案……………………………………………………………………4
1.3总体方案确定………………………………………………………………………………………4
2系统硬件设计
2.1主控芯片电路………………………………………………………………………………………5
2.2flash芯片电路……………………………………………………………………………………7
2.3串口电路…………………………………………………………………………………………8
2.4usb接口电路……………………………………………………………………………………9
2.6系统总线及lcd接口电路…………………………………………………………………………9
2.5电源电路…………………………………………………………………………………………10
3系统的软件设计…………………………………………………………………………………………11
3.1程序结构框图……………………………………………………………………………………11
3.2Maintab类………………………………………………………………………………………11
3.3Mainwidget类…………………………………………………………………………………11
3.4config类………………………………………………………………………………………12
3.5map类……………………………………………………………………………………………13
3.6gps_diver类…………………………………………………………………………………14
3.7staSNR类………………………………………………………………………………………14
3.8debug_PDF类…………………………………………………………………………………15
3.9Makefile文件…………………………………………………………………………………16
3.10地图文件(mapinfo.txt文件)………………………………………………………………16
4测试………………………………………………………………………………………………………16
4.1操作系统烧写测试………………………………………………………………………………16
4.2卫星接收测试……………………………………………………………………………………18
4.3地图显示测试……………………………………………………………………………………20
4.4GPS信号检测测试…………………………………………………………………………………22
4.5功耗测试…………………………………………………………………………………………22
4.6其他测试…………………………………………………………………………………………23
4.7测试结果分析……………………………………………………………………………………23
5总结………………………………………………………………………………………………………23
参考文献:
…………………………………………………………………………………………………23
谢:
………………………………………………………………………………………………………24
录:
………………………………………………………………………………………………………24
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
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作者签名:
日 期:
基于ARM-LINUX的GPS导航系统
摘要:
本系统由GPS数据采集并显示、地图显示两大部分组成,模拟GPS导航的过程。
通过GPS模块、arm9硬件环境、嵌入式LINUX操作系统、TFT触摸屏等模块来完成整个体系的运作,使其实时采集GPS数据,然后将GPS数据对应的地图显示出来,再利用串口将数据送入PC机数据库中实现查询等一系列功能。
本设计的特点在于界面友好、用户易操作、功耗低、便于长时间户外导航。
关键词:
ARM;LINUX;GPS;C++语言;SHELL编程;嵌入式操作系统
TheARM-LINUX-basedGPSnavigationsystem
ZhuHeng
(Institute:
InstituteofPhysicsandElectronicInformationProfessional:
AppliedElectronicTechnologyEducationYear:
06Instructor:
ZHOUYong-hong)
Abstract:
ThissystemconsistsofGPSdatacollection,mapdisplaycomposedoftwoparts,simulatedGPSnavigationprocess.ThroughtheGPSmodule,arm9hardwareenvironment,embeddedLINUXoperatingsystem,TFTtouchscreenandothermodulestocompletetheoperationoftheentiresystemtocollectreal-timeGPSdata,GPSdataandthendisplaythecorrespondingmap,re-usethedataintothePCserialportmachineinthedatabasequeries,andsotoachieveaseriesoffunctions.Thisdesignfeatureisuser-friendly,usereasytooperate,lowpowerconsumption,easytonavigatealongtimeoutdoors.
Keywords:
ARM;LINUX;GPS;C++language;SHELLprogramming;embeddedoperatingsystem
0引言
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。
随着人民生活水平的法杖,GPS技术被越来越多的应用在个人PDA、个人车载终端、手机等个人设备上。
人们通过手持GPS,能准确知道自己所在的位置,从实现到导航、确定旅游路线、获取地理信息等功能。
本文介绍的GPS导航系统,以ARM作为主控芯片,配以GPS、TFT触摸屏、嵌入式LINUX操作系统,构建了一个集GPS信息显示、地图显示、语音导航为一体的完整系统。
本系统在一定程度上推动了个人手持GPS导航设备研究的发展。
1系统方案选择和论证
1.1总体设计方案
个人手持设备要求界面美观、功耗低、易于操作。
系统应有彩色触摸屏;低功耗、高速度的处理芯片;带有嵌入式操作系统;GPS信息接收模块;sd卡用以存放地图;
模块框图分别如图1所示:
图1系统结构框图
Fig.1SystemStructureDiagram
1.2部分模块设计方案
1.2.1控制模块设计方案
方案一:
采用凌阳公司的16位单片机,它是16位控制器,具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。
用于语音处理和识别等领域。
满足系统GPS模块和语音导航功能的需要。
由于本系统需要彩色人机交互界面,对处理速度要求较高,故不采用。
方案二:
采用samsung公司的s3c2440。
S3c2440采用ARM920t内核,实现了MMU、ARBA、BUS和Harvard高速缓冲体系结构。
是一块高性能、低功耗的嵌入式芯片。
可植入操作系统。
在个人PDA领域应用及广。
植入操作系统后,在用户GUI编程方面具有很大优势。
内置AD/DA,便于扩展语音模块。
故选用此芯片为主控芯片。
1.2.2操作系统选择方案
Linux操作系统广泛应用在嵌入式设备中,其源代码开放、免费;内核性能高效、多任务、可制定;完善的图形管理、文件管理机制;良好的开发环境、强大的工具集 。
可移植QT开发环境,可实现跨平台的编译,代码重用率高。
1.2.3GPS模块选择方案
方案一:
采用串口接口GPS模块。
优点:
便于驱动,价格便宜。
缺点:
嵌入式linux的调试需要用到串口,若GPS模块占用了串口会造成调试不便。
故不采用
方案二:
采用usb接口GPS模块。
优点:
便于携带、连接开发板。
缺点:
驱动相对较难、价格相对较贵。
为了便于调试和携带,采用usb接口GPS模块。
1.2.4显示模块设计方案
方案一:
采用LCD显示。
液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量。
但不能实现触摸功能,故部采用。
方案二:
采用TFT显示。
TFT屏幕带有四线式电阻触摸膜,能实现触摸功能、便于用户操作,故采用。
1.2.5地图文件存放方案
方案一:
采用s3c2440核心板内置nandflash存放。
Nandflash读取速度快。
但容量较小,只有128M,不适合存放大量地图数据,故不采用。
方案二:
采用外置sd卡。
Sd卡读取速度相对较慢,且会增加成本。
但能存放大量数据(1G~8G),地图更新升级也很方便
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