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车载GPS导航系统的设计

作者:时间:2009-12-29来源:网络收藏


3 ARM控制模块
嵌入式开发的硬件平台的选择主要是嵌入式处理器的选择,在一个系统中使用什么样的嵌入式处理器内核主要取决于应用的领域、用户的需求、成本、开发的难易程度等因素。确定了使用哪种嵌入式处理器内核以后,接下来就是结合实际情况,考虑系统外围设备的需求情况,选择一款合适的处理器。在本设计中,数据处理和控制模块是端的核心控制部件,它是一个基于ARM微处理器的嵌入式系统,它的主要功能是进行数据处理和控制端的各组成部分,并按照通信协议的要求,执行相应的操作。该系统包括CPU存储器、I/O接口以及各种控制逻辑电路等。结合目前民用车辆的实际情况,选取了STR710FZ2T6微处理器,它采用高性能的32位结构,具有高密度的16位指令集和低功耗的特点,将处理器内核与片内高速存储器和多项外围功能结合在一片微处理器上,为大量的计算机嵌入式控制应用提供了灵活的低成本的解决方案。


4 模块
系统采用的模块通过异步串行通信方式与微处理器控制模块进行通信。在硬件连接上 只需连接两个信号线 TXD、RXD和地线即可进行数据传输。


串行通信采用较高的通信电压±5~±15V,常采用±10V和±12V,而且为负逻辑电平,即逻辑0电平规定为+5~+15V,逻辑1电平规定为-15~-5V,因此标准串行接口与TTL/CMOS电平之间必须经过电平转换。
在设计中,串行通信接口采用美信公司的MAX232作为转换芯片。MAX232可以转换两组串行信号,在本设计中只转换一组,TXD2与RXD2和外设连接,MCU_RXD与MCU_TXD和ARM处理器连接。MAX232芯片外接的四个lμF的充电电容,芯片外接5V电压即可工作。

图4 显示模块


5 显示模块
本设计中采用TG160128液晶显示模块,用直接访问方式。将内置6963控制器的液晶显示模块直接与STR710FZ2T6的P0和P2口相连。显示模块的读和写由ARM的读写操作信号控制。然后再向Frame Buffer输出接收到的并经过处理的导航信息。这时显示屏上就可以显示定位点精确的经度、纬度及本地时间了,具体电路如图4所示。

软件设计
1 软件数据设计
导航软件中的数据主要是导航地图的空间数据,主要由与导航需求相关的一些信息组成,包括道路网几何形状、道路等级和服务设施等。

2 软件系统设计
导航软件是以导航数据库为数据基础的。针对导航数据库的操作行为,从功能上将导航软件分为具有导航功能的部分和具有浏览功能的部分。


3 软件界面设计
如前所述,从大的功能上导航软件分为具有浏览功能的部分和具有导航功能的部分。因此也设计了两种不同的界面:浏览界面和导航界面。

图6 线程图


4 嵌入式软件设计

该嵌入式系统采用μC/OSII操作系统,由于MCU的处理功能有限,所以在具体的软件实现过程中采用多线程技术,如图6所示。


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关键词: GPS 车载 导航系统

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