《電子技術(shù)應用》
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基于S3C2440A和Win CE的嵌入式導航系統(tǒng)
現(xiàn)代電子技術(shù)
王龐偉,夏路易 太原理工大學
摘要: 這里從硬件、軟件兩部分入手,簡述了嵌入式導航系統(tǒng)的整個設計過程,涉及到S3C2440A,WindowsCE5.0和GPS模塊在系統(tǒng)中的實現(xiàn)。該系統(tǒng)的可運用在手持式、車載式衛(wèi)星導航系統(tǒng)中,使人們?nèi)粘I钪谐鲂懈颖憬?,行車更加安全,有廣闊的應用前景。
Abstract:
Key words :

   如今,隨著人們現(xiàn)代化生活節(jié)奏的加快和當今城市化速度的不斷膨脹,迫使越來越多的人必須在緊湊的時間及地點進行工作,不僅導致交通網(wǎng)絡日益復雜,也使人們必要的移動性越來越呈頻繁趨勢,這使得每個人對空間信息有了更多的依賴,迫切要求導航系統(tǒng)走人每個人的生活。基于S3C2440A微處理器和Win CE 5.0嵌入式操作系統(tǒng),設計了一套可靠且實用的嵌入式導航系統(tǒng),所提供的功能可以滿足人們現(xiàn)階段日常生活的需要。


1 嵌入式導航系統(tǒng)主要組成
    嵌入式導航系統(tǒng)由硬件層、軟件層和中間層組成。硬件層主要由一片嵌入式處理器核心控制模塊,再加上外圍的功能模塊組成;軟件層主要由系統(tǒng)軟件和應用軟件組成,其中系統(tǒng)軟件主要指嵌入式操作系統(tǒng),應用軟件實現(xiàn)對被控對象的控制功能;中間層也稱為板級支持包(BSP),它將上層軟件和底層硬件分離開來,使系統(tǒng)的底層驅(qū)動與硬件無關。


2 嵌入式導航系統(tǒng)硬件設計
2.1 系統(tǒng)硬件總體設計
    構(gòu)成嵌入式導航系統(tǒng)的硬件核心是S3C2440A微處理器。它是一款ARM920T的內(nèi)核RISC處理器。外接部分包括:存儲模塊SDRAM,NAND FLASH,SD卡;輸入模塊有GPS模塊、矩陣鍵盤模塊;接口模塊中包括:RS 232,USB。GPS嵌入式導航系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。

2.2 GPS核心模塊電路設計
    該導航系統(tǒng)上使用的GPS接收芯片是芬蘭Fas-trax公司的iTrax300 GPS接收芯片。iTrax 300是具有可編程NEMA協(xié)議的OEM GPS接收芯片,具有極低功耗、最少的硬件設計等特點。模塊與S3C2440A接口電路如圖2所示。其中,RX_GPS,RX_GPS接入UART端。

3 嵌入式導航系統(tǒng)軟件設計
    該系統(tǒng)軟件由嵌入式系統(tǒng)軟件(Win CE 5.0)和應用軟件(GPS導航軟件)組成。
3.1 Win CE 5.0嵌入式操作系統(tǒng)的構(gòu)建
    Windows CE是Microsoft公司針對有限資源的平臺而設計的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務、可裁減的32位嵌入式操作系統(tǒng)。Platform Builder 5.0是基于WindowsCE 5.0平臺下嵌入式操作系統(tǒng)定制的集成開發(fā)環(huán)境。它提供了所有進行設計、創(chuàng)建、編譯、測試和調(diào)試Win-dows CE 5.0操作系統(tǒng)平臺的工具。Platform Builder 5.0開發(fā)Windows CE 5.0的流程為定制內(nèi)核,導入硬件BSP,裁剪模塊,生成NK鏡像文件和導出SDK。
3.2 Win CE操作系統(tǒng)下的應用軟件設計
    應用軟件是基于win CE 5.0嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)的導航軟件應用程序,用來實現(xiàn)對被控對象的控制功能。導航軟件需要提供一個友好的人機界面,同時配合多功能電子地圖,完成對GPS信號的解析和定位;最終將路徑規(guī)劃和語音導航功能映射到整個系統(tǒng)的硬件和軟件的設計過程中。Embedded Visual C++4.0下編寫GPS導航軟件設計流程如圖3所示。

    應用軟件編輯好后,建立PC機與嵌入式系統(tǒng)的ActiveSync連接,將導航軟件移植到Win CE 5.0操作系統(tǒng),最終實現(xiàn)界面如圖4所示。用戶根據(jù)導航軟件的當前位置,確定現(xiàn)在所處的方位,通過矩陣鍵盤的輸入目的地。導航軟件可進行路徑規(guī)劃和語音導航。

 

4 結(jié) 語
    這里從硬件、軟件兩部分入手,簡述了嵌入式導航系統(tǒng)的整個設計過程,涉及到S3C2440A,WindowsCE5.0和GPS模塊在系統(tǒng)中的實現(xiàn)。該系統(tǒng)的可運用在手持式、車載式衛(wèi)星導航系統(tǒng)中,使人們?nèi)粘I钪谐鲂懈颖憬?,行車更加安全,有廣闊的應用前景。

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