嵌入式系統中實時時問的獲取
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2 從GPS接收機獲取實時時間
GPS是美國開發研制的最初主要作為軍用的一種全球定位系統，有三個部分組成：空間部分、地面監控部分和用戶部分。一般來說，在地面上的GPS接收機能接收5～12個衛星信號，而為了獲得地面上的定位坐標，至少需要4顆衛星的信號，三個用來確定GPS接收機的緯度、經度和海拔高度，第四個則提供同步校正時間。
GPS接收機只要處于工作狀態就會源源不斷地把計算出的GPS導航定位信息通過串口傳送到計算機中。GPS接收機送出的數據都是格式化的，NMEA一0183協議是GPS接收機應當遵循的標準協議，大多數常見的GPS接收機、GPS數據處理軟件、導航軟件都遵守或者至少兼容這個協議。下面介紹下如何從符合NMEA―0183協議的接收機接收數據中提取時間信息。
接收機通過串口發送到計算機的數據主要由幀頭、幀尾和幀內數據組成，根據數據幀的不同，幀頭也不相同，主要有“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”以及“$GPRMC”等。這些幀頭標識了后續幀內數據的組成結構，各幀均以回車符和換行符作為幀尾標識一幀的結束。對于通常的情況，我們所關心的定位數據如經緯度、速度、時間等均可以從“$GPRMC”幀中獲取得到，該幀的結構及各字段釋義如下：
$GPRMC，1>，2>，3>，4>，5>，6>，7>，8>，9>，10>，11>*hhCR>LF>
1>當前位置的格林尼治時間，格式為hhmmss
2>狀態，A為有效，V為接收警告，即當前天線視野上方的衛星個數少于3顆。
3>緯度，格式為ddmm．mmmm
4>標明南北半球，N為北半球、S為南半球
5>徑度，格式為dddmm．mmmm
6>標明東西半球，E為東半球、W為西半球
7>地面上的速度，范圍為0．ON999．9
8>方位角，范圍為000．O到359．9度
9>日期，格式為ddmmyy
lO>地磁變化，從000．0到180．O度
ll>地磁變化方向，為E或W
在Linux操作系統中，從$GPRMC數據幀中提取時間信息的代碼如下：本文引用地址：http://www.104case.com/article/152515.htm
程序首先打開串口，然后對串口參數進行配置，隨后進入無限循環主體。這段代碼是作為主進程的一個線程實現串口數據的接收，當串口接收緩沖區中無數據時，read函數阻塞。程序中只提取了時間信息，若需導航數據可以類似方法提取。
3 結束語
本文分別介紹了兩種嵌入式系統中獲取實時時間的方法：時鐘芯片方法和GPS接收機方法。時鐘芯片方法的優點是硬件連接簡單、成本低；缺點是存在積累誤差、易受環境影響、可靠性差。GPS接收機的優點：由于GPS衛星使用的是可以精確到十億分之一秒的原子鐘，所以不存在時間誤差問題。同時也應該看到，目前GPS核心技術在國外，國內GPS市場主要還是做代理或是在購買國外GPS模塊的基礎上做產品開發，這就使得開發成本偏高。GPS方法中還有一個問題就是在某些情況下接收不到GPS信號，如在高樓林立的環境下或是在地下室之類的地方。此時就應該讓GPS接收機方法與處理器內部的實時時鐘(RTC)配合工作，這樣在短時接收不到GPS信號的情況，仍可以從RTC讀取時間。
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