U-Blox芯片GPS-模块的UBX协议解析与配置

Blox芯片GPS模块的UBX协议解析与配置——写代码的TobemU-Blox支持NMEA、UBX、RTCM三种协议，程序中使用的是UBX协议，其协议格式如下图所示：需要注意的是，对于数据类型大于一个字节的数据存储，其使用的是小端模式，故进行数据读写时，先低字节，后高字节。协议格式后两个字节的校验码按如下方式进行求取：GPS进行使用前，需进行初始化配置，主要涉及串口通信配置，将设置写入eeprom中，GPS的更新频率、要进行转换读取的数据包等：switch(packet_count){case1:{//配置GPSUBX协议输出，波特率为38400packet_count++;}break;case2:{//命令存储在eeprom中packet_count++;}break;case3:{//配置gps更新频率为4hz，导航更新为4hz，采用utc时间packet_count++;}break;case4:{UBX_CFG_MSG_Encode(NAV_POSLLH);//配置所需数据包packet_count++;}break;case5:{UBX_CFG_MSG_Encode(NAV_STATUS);//配置所需数据包GPS_Encode_Index=0;packet_count++;}break;case6:{UBX_CFG_MSG_Encode(NAV_SOL);//配置所需数据包packet_count++;}break;case7:{UBX_CFG_MSG_Encode(NAV_VELNED);//配置所需数据包packet_count++;}break;}GPS的配置以命令形式进行，主要参考手册中的CFG的相关指令。下面以配置GPSUBX协议输出为例，进行GPS配置命令的说明：//通信协议配置voidUBX_CFG_PRT_Encode(u16Protocol_out,u32Baudrate)//只配置输出模式和波特率(占四个字节){write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0001);//目标串口1write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0000);write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X08D0);write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0000);//配置波特率，先低字节，后高字节write_byte_to_GPS_Encode_Buffer(Baudrate%256);write_byte_to_GPS_Encode_Buffer((Baudrate%(0XFFFF+1))/256);write_byte_to_GPS_Encode_Buffer((Baudrate%(0XFFFFFF+1))/(0XFFFF+1));write_byte_to_GPS_Encode_Buffer(Baudrate/(0XFFFFFF+1));write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0001);//协议输入默认为UBXwrite_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(Protocol_out);//输出协议格式write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0000);write_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(0X0000);}前面说到数据类型大于一字节的数据，其按小端模式进行存储，因此先写低字节，后写高字节：//写2字节到编码缓存voidwrite_two_byte_to_GPS_Encode_Buffer(u16value){GPS_Encode_Buffer[GPS_Encode_Index++]=value;//先写低字节GPS_Encode_Buffer[GPS_Encode_Index++]=(value>>8);//后写高字节}GPS的频率配置如下，根据手册，导航频率参数设置似乎不对：UBX_CFG_RATE_Encode(250,250,Time_source_UTC);//gps测量为4hz，导航为4hz，采用utc时间程序中使用串口7中断进行GPS数据的接收，一旦还接收到数据，就将定时器7的计数清零，定时器7设置为100ms中断，假如100ms内没有数据接收到，且接收缓冲区的首地址内容非空，则认为接收完成。涉及的两个中断分别如下：串口7中断：voidUART7_IRQHandler(void){staticu16TX_Send_Count=0;u8USART7_Receive_date;if(UART7->SR&(1<<5))//读寄存器不为空{USART7_Receive_date=UART7->DR;if((GPS_UART7_RX_STA&0X8000)==0) //条件成立说明一个数据包尚未接收完成，如果不成立，说明接收完一批数据包，尚未处理 { if(GPS_UART7_RX_STA<GPS_DATE_LEN-1){TIM_SetCounter(TIM7,0);//清空计数器if(GPS_UART7_RX_STA==0)//条件成立说明是数据包的第一个数据，则开启定时器{TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//重启定时器接收新的数据包}GPS_Buffer[GPS_UART7_RX_STA++]=USART7_Receive_date;}else{GPS_UART7_RX_STA=0;//接收数据大于缓存区长度，则丢弃此包数据重新接收}}}if(UART7->SR&(1<<7))//发送中断标志{USART_ClearFlag(UART7,USART_FLAG_TC);if((GPS_UART7_TX_STA&0x8000)!=0)//条件成立说明发送数据已完成编码，可以开始发送数据{USART_SendData(EVAL_COM7,UART7_Send_Buffer[TX_Send_Count++]);}if(TX_Send_Count==UART7_TX_DATA_LEN)//条件成立说明一个完整数据包发送完成{USART_ITConfig(EVAL_COM7,USART_IT_TXE,DISABLE);//数据发送完成后失能发送中断TX_Send_Count=0;GPS_UART7_TX_STA=0;//数据包发送完成标志置0}} if(USART_GetFlagStatus(UART7,USART_FLAG_ORE)==1)//溢出判断，并清溢出标志{USART_ReceiveData(UART7);}}定时器7中断：voidTIM7_IRQHandler(void)//100ms定时中断{ if(TIM_GetITStatus(TIM7,TIM_IT_Update)!=RESET)//进入中断条件成立{ if(GPS_Buffer[0]!=0){GPS_UART7_RX_STA|=0X8000;//连续100ms没有接收到数据，说明一次数据包传输完成} USART_ITConfig(EVAL_COM7,USART_IT_RXNE,DISABLE);//需要关闭中断，待处理发送完成后再开中断接收数据TIM_ClearITPendingBit(TIM7,TIM_IT_Update);TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);//关闭中断gps_update_time=Time_micros();} }然后对接收到的数据进行轮询，当找到协议的帧头匹配时，则对数据进行拆解。for(index=0;index<sizeof(GPS_Buffer);index++)