基于ARM9与Win CE系统的车辆GPS定位信息采集

GPS可提供连续、高精度、实时的时间基准、三维位置、三维速度、整周模糊度等数据，具有性能好、精度高的特点，因而广泛应用于GPS载波相位测姿、精确制导、SINS／GPS组合导航、嵌入式车辆导航监控等军事与民用领域。而嵌入式系统以其低功耗、小体积、高稳定性和便携等优势，在GPS的应用中占据重要的位置。本文研究基于ARM920T内核的嵌入式微处理器S3C2440和WindowsCE 5．0(简称WindowsCE)的某型军车GPS定位信息的采集与处理。

1 系统硬／软件平台概述
车辆GPS定位信息采集系统的硬件平台结构如图l所示。

该平台可以分为3大模块：
1)微系统核心模块 由基于ARM920T的32位嵌入式微处理器S3C2440、SDRAM和Nand Flash构成和总线接口构成。2片32 MB的HY57V561620构成64 MB的SDRAM存储器，用于运行系统主程序。存储容量为64 M×8 bit的Nand FlashK9F1208UOM，因其具有掉点保护功能，用于存储操作系统内核、Bootloader的启动代码和用户程序。
2)GPS原始数据接收模块 由一台遵循NMEA-0183协议标准的GPS接收机和PS天线组成。通过外接GPS接收机，将接收到的GPS原始信息，送入到嵌入式微处理器进行数据解析，最终得出战车所在位置的位置、速度和海拔等信息。
3)外设控制模块 包括LCD+触摸屏、USB主／从口、电源、JTAG调试接口、复位电路。选用东华的自带4线模拟电阻式触摸屏和硬件驱动的3．5#TFT型LCD，用于人机交互以及现实解析后的GPS信息。USB主口用于扩展U盘，用于数据存储，从口用于下载WinCE内核文件以及与软件开发主机进行数据交互，JTAG调试接口用于硬件调试以及烧载Bootloader。
软件平台为微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE，它界面友好，支持嵌套中断、更好的线程响应、更多的优先级别；支持串口和网络通信；具有丰富的API函数，具有强大的开发工具；多硬件平台支持，支持ARM、MIPS等处理器。经过Platform Builder定制移植的WindowsCE操作系统如图2所示。

2 定位信息数据格式
GPS的输出数据遵循NMEA-0183协议标准，即美海军的电子设备标准。根据NMEA-0183协议，获取GPS定位信息，必须将串行口的波特率设置为4800b／s，数据位设置为8 bit，停止位设置为1 bit，校验为设置为无。该协议定义了GPS接收机输出的标准信息，最常用、兼容性最广的语句格式包括：$GPRMC、$GPGGA、$GPGSV、$GPGSA、$GPGLL等。应用到的GPS数据格式包括$GPRMC、$GPGGA、$GPGSV三种。其中，用$GPRMC语句获取时间、经纬度、速度、年月日信息，用$GPGSV语句获取海拔高度信息，用$GPGSV语句获取可见卫星数信息及卫星的方位角和仰角信息，用以获取卫星的视图。各语句的数据段的含义，参考NMEA-0183协议标准。