ATmega16A低成本的GPS接收系統設計

K9F1208U0M的接口控制方法：K9F1208U0M在應用時必須通過外部ATmega16A來控制其內容的讀寫。K9F1208U0M的數據總線與ATmega16A的數據口PA口相連，用ATmega16A的地址高位引腳PB6作為K9F1208U0M的片選信號(CS)；PB5接K9F1208U0M的命令數據選擇端(CME)／DATA)，而PB4接K9F1208U0M的地址鎖存允許端(ALE)。
讀寫操作流程：進行寫操作時先要寫入命令字80H，通知K9F1208U0M要進行寫操作，然后順序寫入目的地地址和待寫入的數據。應該注意的是，地址只需寫入一次，便可以連續寫入多個字節數據。地址指針的調整是由K9F1208U0M內部邏輯控制的，不用外部干預。寫入操作是以頁為單位(1～528字節)進行的，即每次連續寫入能超過528個字節。這是由K9F1208U0M的工作方式決定的：寫入的數據先保存至Flash內部的頁寄存器(528字節)中，然后再寫入存儲單元。數據寫完之后還要給K9F1208U0M發出1個寫操作指令10H，通知其將頁寄存器中的數據寫入存儲單元，隨后就應該對狀態引腳進行查詢。如果該引腳為低，表明此次寫操作結束。最后的步驟是數據校驗，如果采用了ECC校驗模式，則此步驟可以省略。
使用ATmega16A控制器完成Flash驅動函數主要包括：讀ID；塊擦除；寫入一頁數據；壞塊檢測；讀取一頁數據。
另外，注意事項有：在以K9F1208U0M為數據存儲介質的系統設計中，需要注意無效塊的問題。無效塊即包含一個和多個無效數據位的塊。由于結構方面的原因，一塊(32頁)中有一個無效位也會導致整個塊無效。因此，系統必須在寫入數據時避開無效塊。出廠時，每片K9F12 08U0M的無效塊信息均保存在一個無效塊信息表中，可以根據該表中的原始無效塊信息識別無效塊的位置。在K9F1208U0M的使用過程中，應隨時對無效塊情況進行檢查和更新，以保證無效塊表內容的準確性。

3 微控器軟件程序設計
該ATmega16A軟件程序流程如圖8所示。

4 實驗結果
為檢驗該GPS接收系統的系統性能，選擇一空曠地域組織了若干次實驗，實驗內容是固定地點接收衛星信號。圖9是GPS接收系統實物圖和Flash數據讀取圖。

圖9中左邊是GPS接收系統的實物圖，右邊是通過該GPS接收系統采集回來的數據，然后經過Flash讀取而得到的信息。GPS衛星接收系統采集到的坐標是世界大地坐標系(WGS-84)坐標。輸出的數據格式為：“時間+維度+經度+星數+高度”，接收回來的數據充分顯示系統穩定度很高。

結語
本文設計了一種基于ATmega16A的GPS接收系統。該系統具有數據存儲、無線傳輸、定位精度高等特點。實驗數據顯示系統穩定度很高，易于推廣普及，可用于普通民用地理定位領域，具有較高的實用價值。