基于ARM處理器的GPS移動設備設計

　　GPS即全球定位系統，由美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位的能力。近年來隨著GPS的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，應用領域正在不斷展開，目前已遍及國民經濟各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。如何設計一個帶有GPS功能的移動設備，實現對GPS衛星數據的接收和解碼，已經是現在CPS應用的熱點。

　　1 開發平臺

　　1．1 軟件平臺

　　為適應大多數Windows用戶的使用習慣，我們設定移動設備運行環境為嵌入式操作系統Windows CE 5．0(簡稱WinCE 5．0)，開發過程在Windows XP操作系統下進行。開發軟件為Visual Studio 2005(簡稱VS2005)，編程語言為C++。VS2005是Windows操作系統下的一套完整的開發工具，用于生成ASP Web應用程序、XML Web services、桌面應用程序和移動應用程序。通過使用這些工具和．NETFramework精簡版(．NET Framework的子集)，可以在個人數字助理(PDA)、移動電話和其他資源受約束的設備中，創建、生成、調試和部署在．NET Framework精簡版上運行的應用程序。

　　1．2 硬件平臺

　　1．2．1 嵌入式開發板

　　由于設定移動設備使用的運行環境為WINCE 5．0，過程中需要處理大量的數據，所以對開發板要求較高。目前WinCE 5．0支持的處理器主要有ARM、X86、PowerPC、MIPS等，其中ARM是近年來在嵌入式系統中很有影響力的微處理器架構，在同等處理器主頻下，ARM內核的芯片面積最小，功耗最低，價格也最低廉，在性能、技術指標、軟件支持工具、內置調試工具和開發資料等方面都有優勢。考慮到本系統移動終端的體積、功耗、成本等因素，最后決定選用ARM內核的處理器，開發板為光嵌公司的GEC2440，主要參數如表l所示。

　　1．2．2 GPS接收模塊

　　GPS接收模塊負責接收GPS射頻信號，將信號下變頻和解調，輸出標準的串口信號供處理器進行下一步處理。本設計中用到的GPS接收模塊為Levave公司的GPS-R36-AT模塊，性能參數如表2所示。該接收模塊主要包含基帶芯片和射頻芯片，采用了SIRF III模塊，整合片狀陶瓷芯片，無需外加天線，接收C／A碼衛星信號，輸出的信號為NMEA0183協議數據，通過串口與主設備進行通信。

　　2 整體設計

　　設計主要依照GPS數據信號的流向來進行。GPS數據信號通過串口讀入到開發板主程序，然后經過對數據信號進行解碼獲得當前位置的經緯度信息，再在經緯度數據庫中查詢獲得當前位置的地名，整個過程由觸摸屏進行顯示，并通過觸摸屏完成人機交互。