基于嵌入式ARM-Linux的GPS智能終端設計

GPS智能終端是智能交通系統(ITS系統)的重要組成部分，它將衛星定位技術(GPS)、地理信息系統(GIS)以及無線通信技術融于一身。目前，衛星定位終端通常由8位／16位單片機、GSM／GPRS通信模塊、GPS模塊、LCD液晶顯示器等組成，并且采用液晶部分與主控芯片組分離在兩個外殼里的分體式結構。這里介紹一種基于ARM920處理器和嵌入式Linux操作系統，將GPS技術與CDMA網絡相結合的嵌入式智能終端并設計。該終端具有將GPS終端的動態位置、時間、狀態等信息實時地通過CDMA無線網絡鏈接到控制中心，在具有地理信息處理和查詢功能的電子地圖上進行顯示，并對終端的準確位置、速度、運動方向、終端狀態等基本信息進行監控和查詢；報警(包括主動報警和自動報警)；顯示調度信息；外接設備數據采集、本地溫度采集及遠程監控等功能。

1 GPS智能監控系統總體設計方案
GPS智能終端與監控中心的通信方式是影響整個ITS系統功能的重要因素。為了解決目前終端采用GSM，GPRS網絡進行數據傳輸不足的問題，設計中采用CDMA 1X網絡，其理論傳輸速率可達300 Kb／s，數據傳輸速率高，永遠在線，基于IP協議可以訪問整個Internet；按流量收費，價格合理；具有良好的可擴展性，覆蓋室內絕大部分地區及距海岸線120 km內的海域，基本不存在盲區。通信速度遠高于GPRS網絡，更加適合于大數據量、實時傳輸監控，而且易于平滑過渡到3G移動通信系統。GPS智能監控系統由GPS智能終端、CDMA網絡、Internet網、監控中心組成，如圖1所示。

2 GPS智能終端的硬件設計
2．1 平臺介紹
采用ARM處理器和嵌入式技術設計的移動終端，相對于以8位／16位單片機作為中央處理器的終端而言，無論是功能上，還是人機界面都有顯著提高，是微處理器技術的重要發展。這里選用Atmel公司的AT91RM9200處理器為主控制器。該內核屬于專門用于工業控制的ARM芯片，有較寬的工作溫度以及其他較好的工業參數，同時集成了豐富的系統應用外設及標準接口；在180 MHz主頻下高達200 MIPS處理速度；外部總線接口EBI。；兩個USB 2．0主機口和一個USB 2．O設備口；一個10／100 Mb／s Ethernet通信接口；4個同步／異步串口；多種串行數據通路；支持I2C，I2S等。其豐富的外部設備和數據傳輸特性是選擇它作為主控制器的主要原因。
2．2 硬件設計
GPS智能終端的硬件系統構成如圖2所示。