汽车定位导航系统的研究

汽车定位导航系统的研究论 第I 方面对设计思路进行了阐述：即设计一款以AM芯片A为核心，以x操关键词：GPS，ARM，汽车定位导航系统，嵌入式系ResearchonvehiclelocationandResearchonvehiclelocationandnavigationAuthor:FangQiJunTutor:LiCarnavigationandpositioningsystemisavarietyoftechnologyintheintegrationofelectronicequipment,mainlyusedinreal-time,highspeedtoprovidenavigation,geographicinformation,etc.soastoimproveurbantrafficconditions,contributetodrivingsafetyandincreasetherateofroadtraffic.aspectfirststudiedfromthenavigationsystemcomposedoftheworkingprincipleandcorefunctionsmadeadetailedinvestigation.Then，studiesthenavigationsystemcurrentlyusedintheactualsystemdesignmethodsanddesignideas.Finally，onthebasisofpreviouswork，andputforwardbasedontheembeddedsystemofnavigationmethodsdesigntrainofthought，andfromthetwoaspectsofhardwareandsoftwaredesignwereexpounded，namelydesignaS3C2440AARMchipasthecore，basedonLinuxoperatingsystemsoftwaredevelopmentenvironmentcostreliabilitydesignpurpose.

smallvolumeandwords:GlobalPositionSystem，AdvancedRiscMachines，Carnavigationand汽车定位导航系统的研究论 第III引 .论文的意 国内外的技术对 课题研究的主要内 车载导航系统的概 车载导航系统的组 车载导航系统的发展现 车载导航系统的工作原 汽车导航仪的核心功 现有定位导航技术的研 全球定位系统 GPS概 GPS定位原 地理信息技术 基于GPSGS汽车导航定位系统的调 基于GPSGSM汽车导航及状态监控系统的调 基于ARM汽车导航系统方法的调 嵌入式系统导航方法的研 嵌入式系统的定 嵌入式系统的特 ARM处理器简 ARM处理器的特 ARM体系结 S3C2440处理器简 汽车定位导航系统的研究论 第IV车载导航系统的设计方 系统的硬件设 .系统核心电 GPS导航模块的选 系统的软件平台设 嵌入式操作系统的选 .Linux内核的配置和编 开发环境的设 .结 致 参考文 汽车定位导航系统的研究论 第111论文的意汽车定位的快速发展是智能交通很重要的组成部分GPS的应用，可以实现以下目标：减少交通拥堵和保持交通畅通;以提高交通网络能力；减少对环境国内外的技术对S[]。课题研究的主要内本文首先对GPS、GIS等与系统相关理论与技术特点说明，该研究可能使用低成GongHao车辆、全球导航卫星系统。专门设计的多数内容如下1、引言，论述了课题的背景和意义，研究了国内外汽车定位导航系统的技术的现状以及各章节的计划。2、车载导航系统的概述，详细介绍了车载导航系统的组成，发展现状，工作原理以及它的核心功能。G4嵌入式系统导航方法的研究，本章对嵌入式的定义，特点，开发环境以及处理器的特点和体系结构做了简要介绍5、车辆导航系统的设计，规划系统要占用空间小，功率耗用低、功能强大等问汽车定位导航系统的研究论 第2做出要求，选择Linux操作系统，设置交叉编译环境、烧写，提出了系统的总体设计汽车定位导航系统的研究论 第3车载导航系统的组GIS软空间数据GPS终电车载计算导航软DBMS软属性数据显示2.1汽车导航系统的总体结汽车导航系统是由GSGIS软空间数据GPS终电车载计算导航软DBMS软属性数据显示2.1汽车导航系统的总体结车载导航系统的发展现电子导航设备是在0年代开始使用汽车，它是一种卫星定位技术，主要用于汽车另一个目的是缓解城市的交通拥堵。当前通用汽车定位包括定位接收、个人电脑、LED屏、记忆卡等。现在广泛应用的设计方法有GPS-GIS，GPS-DRS-DMAP，ARM，GPS-GSM等，后面将对常见的应用设车载导航系统的工作原汽车定位导航系统的研究论 第4GPS会接收到此数据信息，从而检测出具体哪个地方哪个点，然后反应给导航器，导航器再通过与内存卡里的地图对比才能在显示器上显示出汽车当前所在位[]。导航主机通过GPS汽车导航仪的核心功1、地图查2、路线规GPS导航系统将按照你设置的起点和目的地，自动规划一条最捷径的路线3、自动导语音导画面导液晶屏可以显示当前行车速度，当前所在位置，当前道路提示驾驶状况重新规划线当司机没有根据驾驶提示，GPS汽车导航系统将根据你的当前位置，为你计划一个3全球定位系统

汽车定位导航系统的研究论 第5GPS概GS是Glg（全球定位系统）[]，是一种全方位、全时GPS系统是由空间部分、地面监控部分和用户设备部分三部分组成[5]。见图3.1图 全球定位系统的基础高速卫星位居第二,占已知数据为基础,这一距离后方使用空[]。接收机的时间△t，以及接收机所接收到的卫星星历等其它数据能够得出如下的方程式汽车定位导航系统的研究论 第63.2GPS定位原é(x-x)2+(y-y)2+(z-z)2 +c

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é(x-x)2+(y-y)2+(z-z)2 +c

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t é(x-x)2+(y-y)2+(z-z)2 +c

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t 3、4)为导航卫星发出的信号到接收机收到信号所消耗的时间。c是GPS信号在空气中2、3、4)其实际意义为卫星it时刻的三维坐标，其坐标可以查看卫星导航电文。Vt0由方程式可知，根据获得的已知数据就能解除待测点的三维坐标x、y、z和接收机地理信息技术汽车定位导航系统的研究论 第7S产生了影响。基于GPS/GIS汽车导航定位系统的调GPS/GIS结合了GPS嵌入式GISSMSGPRS，开发了通用汽车导航定位系统，嵌入式GIS和无线通信技术，设计通用汽车导航定位系统。但也有其局限性，比如在拥挤路段、山路，隧道内等特殊领域，GPS的定位信号不基于GPS/GSM汽车导航及监控系统的调M是将S模块与MSMM模块可以协调数据信息。但也有它的不足，该系统中定位数据的来源主要是GPS定位模块，该模块的信号接收需在露天无遮盖的情况下进行，但现实中车辆会进入到一些GPS盲区。基于ARM汽车导航系统方法的调基基于ARM汽车导航系统基本都是以Linux操作系统为软件开发环境的汽车定位导航系统，汽车导航系统配置系统需要交叉编译环境，烧写环境，然后编写嵌入式操作系统在开发板上，配有Qtopia生产和烧写的根文件系统通过对以上几种方案的调研，由于ARM是一款既有良好的移植性，成本又低的汽车导航系统，所以我选择基于ARM的汽车导航系统研究。因此，在后面的两章中，对嵌入式系统的定

汽车定位导航系统的研究论 第8嵌入式系统Embeddedsyste，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而系统”[]统。一般情况，嵌入式系统是一个控制程序存储在M[]。嵌入式系统的特与普通计算机系统比较，嵌入式系统特点如下专用性强。嵌入式系统的设计一般是针对某种应用或某种场合，所以嵌入式]。要具备很强的适应能力，可以根据应用系统的特点和要求，实时性好。嵌入式系统应用广泛，一般应用在数据采集、数据处理、通信传ARM处理器简ARM处理器的特M内核是一种2位C微处理器，具有功耗低、性价比高、体积小、寻址方[]。我们购买市场上的M处理器是从公司到M处理器核心，基于实际应用加入M处理器后产生的外围电路。现在的M微处理器架构一直是公认的世界各地的嵌入式系统领域的领先的CM的各个领域。ARM体系结ARM处理器目前为止有6个系列的产品：ARM7、ARM9、SecureCore、ARM9E、（1）ARM处理器模ARM的运行模式有7种，见表4.1 第9页表4.1ARM处理器7种运行模式（2）ARM处理器主要特ARM处理器系列的主要特点、应用领域见表4.2表4.2ARM处理器系S3C2440处理器简S3C2440是三星设计的以ARM920T为内核的16/32RISC轻量级的嵌入式处理器，它可以运行533MHZ的频率。S3C2440集成了丰富的片上资源，可以使开发人员S3C2440片上资源主要包括（1）16KB地址和16KB数据高速缓存汽车定位导航系统的研究论 第10一个LCD控制器（支持4K色和256KTFT液晶屏外部存储控制器（SDRAM控制和片选逻辑三个通道的UART四个通道的DMA四个具有PWM功能的计时器和一个内部闹钟（7）8通道10位ADC触摸屏接口IC总线接口（支持多主机IS音频CODEC接口AC97CODEC接口（12）2通道USB主机接口，1通道USB从机接口（13）2SPI接口SD卡接口和MMC接口看门狗计数器（16）130个通用I/O口和24通道外部中断源具有日历功能的实时时钟Camera接口具有锁相电路功能的时钟发生器系统的硬件设

汽车定位导航系统的研究论 第115.1汽车导航系统的硬件结图1中，处理器A用于控制汽车导航系统,液晶屏用于接收用户的操作车辆导航系统的操作和反馈用户,HOUX的G－872接口则用于GS模块和处理D卡用来存储电子地图。系统核心电该系统核心电路包括S3C2440A处理器时钟电路电源电路复位电路SDRAM、FlashJTAG烧写调试接口，其组成见5.2所示。5.2核心电路组成汽车定位导航系统的研究论 第12SDRAM，SDRAM的工作电压是3v，64位带宽，RAM和CPU之所以能共享一个时钟周期是因为SDRAM将CPURAM通过一个相同的时钟锁在一起以相同的速度同步工作，与EDO内存相比速度能提高50%。SDRAM不仅可用作主存，在图形内存板为了降低系统总成本，系统将为ARM920T的三星S3C2440A产品为核心，与标准0.13umCMOS单元内存和编译器是一款低供能，高性能的小尺寸芯片。GPS导航模块的选模块ChangTianGPS系统由台湾科技有限公司设计和生产，其生产规格参数见。名主要参芯片灵敏功名主要参芯片灵敏功搜索时外观尺)重操作温储存温工作电卫星通定位资料卫星通定位资料更一SiRF模块与高性能芯片第三代,能源消耗低,高灵敏度综合ARM7TDMI处理器体积只有25.4x25x7毫米，能迅速跟踪和定位20个卫星，内部芯片有200000个卫星跟踪运算器，极大地提高搜索和计算能力，而且支持NMEA0183协议输出，价格适当，系统的软件设设计完毕后，接下来就需要设计整个软件开发环境的设计。嵌入式操作系统的选的内部核心能够模块化可以进行多任务和网络应用。表5.2对现在常用的嵌入式操作系 常用的嵌入式操作系汽车定位导航系统的研究论 第14由表5.2可以看出嵌入式Linux具有配置快捷移植性良好价格低廉等优点[1213]。有三类:答复内核Linux网上基于命令全文,菜单,配备图表和调节，论文选用菜单到汽车定位导航系统的研究论 第155.3内核配置界在建立Linux开发环境的时候，嵌入式编译工具、交叉编译器等工具都已经完成了下载并且为编译工作做好了准备。Linux内核编译的命令介绍。#makeclean，删掉旧的编译文件，#makedep，生成系统相应的依赖文件。定制系统可以用BusyBox，它对于Linux的文件系统来说像瑞士军刀一样锋利，可以很方便的访问定制Linux系统。也可以直接通过软件包，进入到系统根目录并修改。在通过mkcramfs生成自己想要的文件目录。开发环境的设嵌入式开发环境由4大部分组成分别为：开发平台，交叉编译环境，烧录环境、调试环境。其具体流程图见图5.4。汽车定位导航系统的研究论 第16图 开发环境的设计流Linux的定制安嵌入式开发常用的模式主要有Linux操作系统和Windows、Linux双操作系统两种模式，Linux系统模式是在Linux环境下直接完成开发、编译、调试、烧写等全部操作。双操作系统是用windows环境进行开发、编译、调试后使用windows安装的Linux工具记录下测试嵌入式。条件是在windows环境中安装了Linux系统[14]。设置交叉