基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告
基于ARM处理器的车载GPS系统设计方案
基于ARM处理器的车载GPS系统设计方案1 引言车载GPS定位终端在过去十年内已经成为汽车工业发展的焦点。
在欧美国家和日本，车载GPS定位终端在最近几年内得以广泛的应用。
车载GPS定位终端是融全球卫星定位技术(GPS)和现代无线通信技术于一体的高科技系统。
该终端的主要功能是通过GPS模块从卫星获取GPS数据,将移动车辆的动态位臵(经度、纬度、时间、速度)等信息实时地通过无线通信链路上传至监控中心,同时接收监控中心发送的控制命令。
目前的车辆监控系统中大多采用GSM通信网以短信息的方式进行通信,不能充分满足实际应用的需要。
而GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线业务是一种以分组交换技术为基础,采用IP数据网络协议的高效数据传输网络，可以弥补GSM网络的不足。
车载GPS定位终端不仅在智能交通系统中担负主要作用，同时还可以提供防盗防抢劫报警，公交车报站，物流车辆调度等多种服务。
2 车载GPS定位系统的硬件设计本部分介绍车载GPS定位系统硬件系统的设计方案，着重阐述嵌入式处理器AT91RM9200硬件系统的设计，GPS卫星数据采集模块的接口设计和GPRS通信模块接口的设计。
如图1所示，车载GPS定位系统的硬件结构主要由GPRS接收模块、GPS接收模块、SDRAM,FLASH存储器模块、串口通信模块，以及外围模块组成。
图1车载GPS定位系统的硬件结构组成2.1 GPRS接收模块电路设计GPRS模块负责主电路板与监控中心的通信任务，它将处理好了的GPS数据通过网络发送给监控中心，并接收监控中心发送给主电路板的控制命令，该模块直接影响到这个车载终端的实际使用效果。
本系统选用的GPRS模块是由索尼爱立信公司推出的GR47模块，该模块的主要特点是内臵TCP/TP协议栈。
它允许一个TCP/UDP传输机制以最小的前期配臵和操作来被使用。
其内嵌控制器方便集成客户的应用，减少外部控制器的需求。
基于ARM嵌入式GPS导航系统软硬件设计.
基于ARM 嵌入式GPS 导航系统软硬件设计一、硬件实现本嵌入式GPS 导航系统的硬件核心是三星公司 arm9系列中的16/32位RISC 处理器S3C2410A 芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合 嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点而设计的。
系统框图如图 1所示。
该系统以S3C2410A 微处理器为核心，与2片32M 的SDRAM （HY57V561620CT ） 和一片64M 的NAND Flash （K9F1208U0B 组成了最小系统。
外部添加了用于接收 GPS 信号的GPS 模块，用于显示的液晶面板以及一片 UDA134仃S 勺声音芯片。
此 外，为了调试的方便，我们还增加了一片CS8900A 勺10M 网卡芯片。
Kcyboatd 特扩充 KPF120SUOB 64M Naud FlashHY57V561620CT 32M SDRAM X 2图1系统框图二、系统平台的建立系统平台的建立主要包括两部分，即宿主机（ 交叉编译器工具链的建立。
PC 机上的操作系统可以有多种选择：安装 Linux 发行版、在 Windows 下使 用虚拟机或者使用Cygwin 。
由于现今Microsoft Windows 统领着全球超过半数 的PC 机（在中国Windows 占据近90%勺份额），许多开发者开始使用虚拟机等 手段来实现在 Windows 平台下进行嵌入式Linux 的开发，但这些方法都会或多或 少地带来些兼容性问题。
开发嵌入式Linux 最好的选择便是在PC 机上安装Linux 发行版，因为这样与Windows 毫无关联，可占有系统全部资源，拥有系统最高性 能和最佳的兼容性。
在建立交叉编译器工具链方面必须注意一点的便是C 运行库的选择。
现在可供选择的C 运行库有glibc, uClibc 以及newlib 等。
glibc 是由GNU 项目提供RESET复位电路 CSS900A EthenittUDA1341TS IIS 音频接口 SD-Caid 待扩充TFT LTD 640x450UDA^?'IT ；PC 机）上操作系统的选择和S3C2410A RISC 微处理器 ARM920T 内梳RS 器2 UART GPS 複块RS-232 UART 上位机通信 USB Host 駅标接口的标准C运行库，它针对PC应用设计，较庞大，但能提供最优的兼容性。
基于arm的GPS导航定位系统设计
基于arm的GPS导航定位系统设计江苏科技大学本科毕业设计（论文）基于ARM的GPS导航定位系统设计ARM-based GPS navigation system design摘要GPS(全球定位系统)是一种全方位的实时定位技术,随着GPS技术的发展，以ARM处理器作为主CPU的嵌入式硬件平台几乎已经成为信息产业的硬件标准。
一方面，它具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高等特点；另一方面，它为高速、稳定地运行嵌入式操作系统提供了硬件基础。
本文以Windows CE为嵌入式操作系统，对基于ARM的GPS 定位系统的开发进行了研究与实现。
硬件平台设计以三星公司的ARM920T核的S3C2410为微处理器，对以下三个方面的技术进行了研究：一是对GPS及嵌入式技术进行了介绍，介绍了GPS技术原理、特点、和定位方式；二是搭建基于ARM的硬件平台，对电源电路，存储电路等进行了设计；三是对GPS模块及通讯接口进行了设计。
关键字:GPS ARM Windows CE操作系统AbstractGPS (Global Positioning System) is a comprehensive real-time positioning technology, with GPS technology to ARM processor as the main CPU of the embedded hardware platform has almost become the information industry hardware standards.On the one hand ,it has a small,strong performance,low power,high reliabity:on the other hand,it is high speed,stable operation and provides a hardware based embedded operatingsystem.In this paper, Windows CE embedded operating system, ARM-based GPS positioning system and implementation of development studied.Platform designed to Samsung S3C2410 ARM920T microprocessor core, on the following three techniques were studied: one on the GPS and embedded technologies are introduced, introduced the principle of GPS technology, features, and positioning means ; Second, ARM-based hardware platform built on the power supply circuit, memory circuit design, etc.; Third, GPS module and the communication interface is designed.Keywords: GPS ARM Windows CE Operation System目录第一章绪论 01.1嵌入式技术研究背景 01.2GPS技术研究背景 (1)第二章 GPS技术基本原理 (2)2.1GPS基本原理 (2)卫星的位置 (2)卫星与用户间的相对距离 (3)卫星信号的解算 (3)的定位方式 (4)2.2GPS发展前景 (5)第三章嵌入式系统设计 (7)3.1嵌入式系统 (7)3.2W INDOWS CE嵌入式操作系统 (7)3.3W INDOWS CE系统框架 (8)3.4嵌入式软件平台开发 (9)开发 (9)开发 (10)3.5ARM技术介绍 (12)处理器的体系结构 (12)微处理器概述 (13)第四章系统硬件及GPS模块设计 (14)4.1总体硬件设计方案 (14)系统硬件的选择 (14)处理器 (15)4.2系统硬件电路设计 (15)电源电路 (18)串口电路 (19)电路 (19)电路 (21)显示电路 (21)4.3GPS模块电路设计 (23)模块选择 (23)模块与主机的串口通信 (23)第五章系统软件设计 (25)5.1NEMA0183协议 (25)5.2GPS程序设计 (25)5.3用户界面 (30)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)第一章绪论1.1 嵌入式技术研究背景随着计算机和通信技术的快速发展，嵌入式系统己经广泛渗透到人们的工作、生活中，从家用电器、手持通讯设备、信息终端、仪器仪表到汽车、军事装备、制造工业、过程控制等。
基于ARM的GPS定位系统的研究与实现的开题报告
基于ARM的GPS定位系统的研究与实现的开题报告一、选题背景及目的随着移动互联网的发展，GPS定位系统已经成为现代生活中不可或缺的一部分。
作为定位导航系统的核心组成部分，GPS定位芯片已经广泛应用于车载导航、行车记录仪、智能手表、智能手机、航空航天等领域。
目前市场上常见的GPS定位芯片包括北斗、GPS、GLONASS等，其中以GPS最为常用。
针对当前市场上使用广泛的GPS技术，本文将开发基于ARM平台的GPS定位系统。
目的：1. 研究GPS定位系统的原理和技术；2. 设计并实现基于ARM平台的GPS定位系统；3. 加强对ARM系统开发的掌握和理解；4. 为GPS定位系统在智能终端应用打下基础。
二、研究内容1. GPS定位原理和技术：分析GPS定位原理和技术，包括GPS信号的接收、处理等。
2. ARM系统架构分析：对ARM系统的硬件架构和软件架构进行分析，熟悉ARM系统的特点，建立对ARM平台的理解。
3. GPS定位系统架构设计：设计GPS定位系统的架构，包括整体设计、软硬件结构设计、信号采集与处理、定位算法的实现等。
4. GPS定位系统实现：将GPS定位系统的设计实现在ARM开发板上，并进行调试和优化。
要求系统能准确获取GPS信号，并计算出精确的位置信息。
5. GPS定位系统应用拓展：将GPS定位系统应用于智能终端，实现基于手机平台的GPS定位功能，并在实测中进行测试与优化。
三、预期成果1. 理论层面（1）对GPS定位系统的原理和技术进行深入研究，掌握GPS定位技术的基本原理和应用方法。
（2）对ARM架构进行研究，掌握ARM平台的软硬件开发技术。
（3）设计并实现基于ARM平台的GPS定位系统，能够准确获取GPS信号并计算出精确的位置信息。
2. 实际应用层面（1）实现GPS定位系统在ARM平台上的应用；（2）实现GPS定位系统在智能终端应用并进行测试和优化；（3）对GPS定位系统在智能终端应用场景进行拓展，提升系统的可用性和性能。
基于ARM的GPS定位系统设计_图文.
计算机应用 2008年8月第4期1引言基于ARM的GPS定位系统设计西安邮电学院杨春杰摘要介绍了基于A蹦芯片LPc2131的GPs定位系统的设计及实现,其中LPc2131为核心处理器,它接收GPs信息并对其进行处理,然后通过GsM模块把处理后的信息发送到GsM网络,任何和GsM短信服务兼容的平台都可以获取此信息并做相关应用。
关键词LPC2131GPS定位 GsMGPs(全球定位系统在导航领域有着广泛的应用,它可以准确给出对象所处的经纬度及时间、速度等信息,以便于对象的精确定位,从而便于导航、搜寻、报警、监控等工作的实施;ARM是流行的嵌入式技术之一,在数据处理的速度及方式上有着传统 MCU无法比拟的优势,一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序四个部分组成,其中,操作系统的大小可根据功能进行裁剪。
此外,除结构体系优势外,ARM的接口资源也极其丰富;GSM(Global Svstem for Mobile Commullications是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,它提供了一个开放性的空中与网络接口,业务涵盖了语音、短消息及数据等内容。
2定位系统硬件组成为了保证通用易行,设计采用了被广泛使用的 GARMIN公司GPS25LVS模块作为GPS信号的接收端,它将GPS接收机的主要部件做成大规模集成电路片,并集成在一块电路板上。
GPS25LVs串口l输出 NMEA 0183版本2.00的ASCⅡ码语句,该语句包含时间、日期、方位、速度和磁偏角等信息,其串口输出电平为Rs232标准电平,可方便地和PC机或灿蝴处理器相连;AI己M处理器选择LPC2131,它是一个小封装、低功耗且支持实时仿真和嵌入式跟踪的 16/32位ARM7rIDMI.S CPu;GsM模块则选用西门子公司的TC35i模块,它集成了数据采集、数据传输及短信息服务等功能。
LPC2131先通过GPs25L,VS接收信息,信息处理后送到GSM模块发送,所发送的信息包括了目的地址、控制信息及自定义信息。
基于ARM的无人车GPS导航系统的设计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设计与实现
各模块之间的连接和互动关系如下：ARM微控制器作为主控单元，负责接收 GPS模块、车速传感器和方向传感器的数据，进行处理后通过串口通信将控制信 号发送给车辆控制系统。同时，微控制器还将车辆状态信息和定位信息显示在液 晶显示屏上，方便驾驶员或控制中心进行监控。
基于ARM的无人车GPS导航系统 的设计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设 计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设计与实现
随着科技的快速发展，无人驾驶汽车已成为人们的焦点。而GPS导航系统作为 无人驾驶汽车的重要组成部分，为车辆的精确控制和路径规划提供了基础。本次 演示将基于ARM（Advanced RISC Machines）架构，探讨无人车GPS导航系统的 设计与实现。
基本内容
同时，为了提高自主导航的可靠性和鲁棒性，可以采用滤波算法（如卡尔曼 滤波算法）对定位信息进行处理和分析，以提高定位信息的准确性和可信度。
基本内容
对于系统测试与结果验证，通常需要进行以下步骤： 1、测试场景设计：为了测试无人驾驶车GPS自主导航系统的性能，需要设计 不同的测试场景，包括城市道路、高速公路、隧道、桥梁等多种路况和环境，以 检验系统的全方位性能。
基本内容
在具体应用中，可以根据实际需求选择合适的定位技术。 2.地图构建：无人 驾驶车GPS自主导航系统需要构建高精度地图，以便于导航控制器根据地图信息 计算出车辆应该行驶的路径。地图构建主要包括地图数据的采集、处理和存储。 地图数据可以来源于现有的地图数据商，也可以通过自身采集数据进行构建。在 地图构建过程中，需要考虑实时地图更新问题，以保证地图信息的准确性和实时 性。
具体硬件设计包括电路连接和硬件模块的选型。首先，我们需要搭建一个包 括GPS模块、车速传感器、方向传感器等硬件的电路板，并使用ARM微控制器对其 进行控制。其中，GPS模块负责获取经纬度信息，车速传感器和方向传感器则分 别检测车辆的速度和方向。此外，为方便调试和程序下载，还需选用一款具有串 口通信功能的液晶显示屏。
基于ARM的嵌入式车载GPS定位系统设计
基于ARM的嵌入式车载GPS定位系统设计
0 前言
车载定位系统作为车载信息系统的重要部分，利用GPS 等装置，以一定精度实现车辆定位，包含位置、速度和行车方向等车辆姿态信息。
继一些国家之后，我国一些科研院所和高校也开始研究自己的车载定位系统，市场空前的繁荣。
但是传统系统功能单一、集成度不高。
随着ARM 处理器在全球范围的
流行，32 位的RISC 嵌入式处理器已经成为嵌入式应用和设计的主流。
同时嵌入式Linux 是一个非常好的免费的操作系统内核，具有稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的各种文件系统的支持、以及标准丰富的API 等特点。
因此，本文提供了一套具有先进性及工程实用性的车载定位系统整体解决方案，使得系统的性能、集成度和可扩展性大大提高。
1 系统的硬件设计
1.1 系统的整体硬件设计
本文车载信息系统由以下几部分组成：主控制部分、定位部分、通信部分、数据采集部分、显示部分，如图1 所示。
图1 车载定位系统总体硬件设计方案
主控制部分采用了三星公司基于ARM920T 的S3C2410 和Linux 的嵌入式系统平台，完成整个系统的控制。
其主要包括电源电路、时钟电路、复位电路、存储模块电路、JTAG 接口电路、串行口电路、LCD 接口、SPI 接口以及按键电路的设计。
主控模块通过串行口、SPI 接口、LCD 接口与扩展模块相连接构成整个硬件系统。
1.2 GPS 模块的硬件设计与制作。
基于ARM9嵌入式GPS定位系统
该算法利用神经网络对地图进行训练，得到地图特征与GPS数据的映射关系， 从而获得更精确的定位结果。此外，我们还开发了上位机软件，方便用户对系统 进行管理和监控。
系统测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和有效性，我们进行了大量的实验测试。首先，我 们对系统的硬件进行了测试，包括GPS接收器的定位精度、数据传输速度等指标。 其次，我们对系统的软件进行了测试，包括地图匹配算法的精度、运行时间等指 标。
实验结果表明，本系统的硬件和软件均具有较高的性能和可靠性，能够满足 实际应用的需求。同时，我们也发现了一些问题，如地图数据的精度不够高、神 经网络的训练时间较长等，这些问题需要进一步加以改进和完善。
结论与展望
本次演示研究和实现了一种基于ARM嵌入式系统的GPS地图匹配系统。该系统 利用ARM嵌入式处理器作为主控芯片，采用了一种基于的地图匹配算法，获得了 较高的定位精度。该系统还具有体积小、功耗低、成本低等优点，具有广泛的应 用前景。
具有广泛的应用前景。未来发展方向可以包括提高定位精度、优化功耗控制、 拓展多模态定位技术等方面。
参考内容
引言
随着全球定位系统（GPS）的普及，基于GPS的技术在各个领域得到了广泛的 应用。在嵌入式系统中，GPS地图匹配技术具有重要的意义和作用，它可以将GPS 定位数据与地图数据库进行匹配，得到更精确的定位结果，提高导航和定位的精 度。
GPS地图匹配技术可分为基于规则的匹配、基于特征的匹配和基于人工智能 的匹配等。其中，基于人工智能的匹配方法具有自适应性、鲁棒性和高精度等优 点，是未来的研究趋势。
系统设计
基于ARM嵌入式系统的GPS地图匹配系统主要包括硬件和软件两部分。在硬件 方面，我们选择了一款低功耗、高性能的ARM嵌入式处理器作为主控芯片，并配 备了高精度的GPS接收器和Flash存储器。在软件方面，我们采用了一种基于人工 智能的地图匹配算法，
基于ARM的GPS定位系统设计的开题报告
基于ARM的GPS定位系统设计的开题报告一、选题依据随着智能手机、车载电脑等智能设备的普及，GPS定位技术得到了广泛的应用。
基于ARM的GPS定位系统，是一款能够实现定位功能的智能设备，具有高效、低功耗的特点。
目前，市场上已经有不少GPS定位系统产品，但是在细节上还有很多可以改进的地方。
因此，设计一款基于ARM的GPS定位系统，无疑是具有很大的市场潜力和开发前景的。
二、研究目的本设计的目的是通过开发一款基于ARM的GPS定位系统，解决市场上已有产品在使用过程中存在的不足之处，从而提高GPS定位系统的性能、实用性和稳定性。
三、研究内容（1）GPS定位技术的原理与应用。
研究GPS定位技术的基本原理，了解GPS定位技术在实际应用中的操作流程。
（2）ARM处理器的原理与应用。
研究ARM处理器的架构，了解ARM处理器在各种应用中的优势和局限性。
（3）GPS定位系统的硬件设计。
设计GPS定位系统的硬件部分，包括GPS接收器、ARM处理器、存储器、显示器等。
（4）GPS定位系统的软件设计。
设计GPS定位系统的软件部分，包括GPS定位算法、数据存储与处理、图形界面等。
（5）GPS定位系统的测试与实验。
对设计的GPS定位系统进行测试和实验，验证其性能和稳定性。
四、研究意义（1）基于ARM的GPS定位系统将能够满足人们对定位功能的需求，提高其实用性和便捷性，实现更精准的定位。
（2）本设计的研究结果能够为现有的GPS定位系统技术提供一个完善和优化的方案，从而使GPS定位技术在各个领域得到更广泛的应用。
（3）研究GPS定位系统，不仅为我们深入了解GPS定位技术的原理提供了一个机会，也有利于我们提升对GPS定位技术的理论研究和应用开发能力。
五、研究方法（1）文献调研法。
对GPS定位技术、ARM处理器等相关领域的基础理论和实际应用进行系统分析和综合研究。
（2）实验法。
通过搭建GPS定位系统的硬件和软件平台，对系统进行测试和实验，验证与改进设计的正确性和实用性。
基于ARM平台的车载导航系统的研究与设计的开题报告
基于ARM平台的车载导航系统的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义随着人们生活水平的提高，汽车已成为现代社会不可或缺的一部分，而车载导航系统作为汽车智能化的重要组成部分，受到越来越多的关注和研究。
当前市场上的主流车载导航系统多采用ARM架构芯片作为其核心处理器，因此基于ARM平台的车载导航系统的研究与设计具有重要意义。
本文旨在研究和设计一款基于ARM平台的车载导航系统，具体包括以下内容：1. 车载导航系统基本功能的分析与需求确定。
2. ARM芯片架构分析，选择核心处理器。
3. 车载导航系统软件设计，包括用户交互界面设计、地图数据处理与显示、路径规划算法等。
4. 硬件设计，包括GPS模块、显示器、操作按钮等。
5. 集成测试与性能评估。
二、研究方法和技术路线1. 车载导航系统基本功能的分析与需求确定通过市场调研及用户需求调查，对当前主流车载导航系统的基本功能进行分析及归纳，确定本设计所需实现的基本功能。
同时，确定本设计所需使用的硬件及软件平台。
2. ARM芯片架构分析，选择核心处理器通过对ARM平台的芯片架构进行分析，选择适合本设计的核心处理器，并制定相应的处理器选型方案。
3. 车载导航系统软件设计基于ARM平台开发环境，采用C语言或C++语言，完成车载导航系统的软件设计，包括用户交互界面设计、地图数据处理与显示、路径规划算法等。
4. 硬件设计根据需求确定使用的硬件设备，完成GPS模块、显示器、操作按钮等的硬件设计。
5. 集成测试与性能评估完成软、硬件设计后，进行集成测试与性能评估，测试系统功能的完整性和稳定性，评估系统的速度、准确度等性能指标。
三、预期成果1. 完成一款基于ARM平台的车载导航系统的软、硬件设计。
2. 实现车载导航系统的基本功能，如GPS定位、地图显示、路径规划等。
3. 提供友好的用户交互界面，方便用户操作。
4. 对系统进行测试和性能评估，检验系统的功能完整性、稳定性、速度、准确度等性能指标。
基于ARM高精度GPS罗经的人机系统设计的开题报告
基于ARM高精度GPS罗经的人机系统设计的开题报告一、研究背景及意义随着GPS技术的不断发展和应用，高精度GPS罗经已逐渐成为了人机系统中不可或缺的部分。
高精度GPS罗经可以通过接收卫星信号，获取精准的位置、速度、时间等信息，并在人机界面上进行展示和操作。
因此，高精度GPS罗经在军事、航空、航海等领域具有很大的应用前景，可以提高人员和设备的安全性和工作效率。
二、研究内容及方法本文将基于ARM平台和高精度GPS罗经，设计一个人机系统，实现位置、速度、时间等信息的获取和展示，并对系统的功能和性能进行评估，以验证系统的实用性和可靠性。
具体研究内容包括：1. 进行ARM平台的选择和搭建，包括硬件选型，在Linux操作系统上进行开发，并进行系统配置和调试。
2. 对高精度GPS罗经进行研究和选型，了解其技术原理和应用特点，并将其与ARM平台进行集成。
3. 设计人机界面，实现位置、速度、时间等信息的获取、展示和控制，提高用户体验性和操作效率。
4. 对系统进行功能测试和性能评估，对系统的精度、稳定性、抗干扰能力等进行测试，并进行相应的改进和优化。
本文将采用实验研究和理论分析相结合的研究方法。
通过实验验证和理论分析，评估系统的功能和性能，以提高系统的实用性和可靠性。
三、预期成果1. 实现基于ARM平台和高精度GPS罗经的人机系统设计，并验证其实用性和可靠性。
2. 对系统进行功能测试和性能评估，发现并解决系统存在的问题，提高系统的精度、稳定性、抗干扰能力等。
3. 建立高精度GPS罗经在人机系统中的应用模型，并提出进一步的研究方向和思路。
四、研究进度计划本文预计研究周期为1年，具体进度计划如下：第1-2个月：调研相关领域的发展现状和研究热点，确定研究方向和内容，撰写开题报告。
第3-6个月：完成ARM平台的选择和搭建，集成高精度GPS罗经，并进行系统配置和调试。
第7-9个月：设计人机界面，实现位置、速度、时间等信息的获取、展示和控制，提高用户体验性和操作效率。
基于ARM的GPS定位系统的设计与实现
11
2.3 本章总结 ........................................................................................................... 13
12 第三章 嵌入式系统设计
13
3.1 软件平台搭建 .................................................................................................... 15
18
3.2.1 Linux 驱动程序开发流程..........................................................................25
19
3.2.2 驱动程序设计........................................................................................... 27
33 data dealer deal with the received location information , to achieve the purpose of positioning
34 the object distance .
35
GPS positioning system based on ARM bulit up the data receiver and a data dealer. The
6 好的社会效益、经济效益。
7
基于 ARM 的 GSP 定位系统，将其数据接收装置安装在待跟踪的物体上，数据接收
基于ARM和GPS的手持定位导航系统的研究与实现的开题报告
基于ARM和GPS的手持定位导航系统的研究与实现的开题报告一、研究背景随着社会经济的发展，人们的生活方式越来越多样化，因此对导航的需求越来越旺盛。
传统的导航系统主要是通过交通标志、路牌以及高速公路出口指示牌等来指引司机行车，这种方式有着很大的局限性，难以在复杂的城市环境中给出准确的指引。
因此，导航系统的发展方向应该是更加自主化、精准化、全面化的。
而在科技不断进步的今天，手持定位导航系统越来越成为人们出行的必备工具。
基于全球定位系统（GPS）和ARM处理器的手持定位导航系统不仅可以提高驾驶体验，更可以在行走过程中为行人提供准确的导航指引，帮助用户更快、更安全地达到目的地。
二、研究目的本研究旨在通过研究并实现基于ARM处理器和GPS的手持定位导航系统，探索系统高精度、高效、高可靠定位算法的设计及实现方法，并对其进行实用性能测试。
具体的目标如下：1.设计并实现基于ARM处理器和GPS的手持定位导航系统的硬件架构和软件框架。
2.研究并实现高精度、高效、高可靠的定位算法，包括卫星信号采集、信号处理等方面。
3.应用图形化界面设计技术，设计友好的操作界面，可以支持离线地图缓存和在线地图下载，支持路径规划和导航功能。
4.对系统进行实验性能测试和评估，包括精度测试、稳定性测试、时间延迟测试等。
三、研究内容本研究的主要内容包括以下方面：1.基于ARM架构的系统硬件设计：本研究将采用ARM Cortex A9架构的处理器，设计硬件部分包括电源管理模块、GPS模块、LCD、SD卡等。
2.基于GPS的高精度定位算法设计：本研究将研究卫星信号采集、信号处理和数据解码等方面，设计并实现高精度、高效、高可靠的定位算法。
3.图形化界面设计：本研究将采用图形化用户界面设计技术，设计友好的操作界面，可以支持离线地图缓存和在线地图下载，支持路径规划和导航功能。
4.性能测试和评估：本研究将对系统进行实验性能测试和评估，包括精度测试、稳定性测试、时间延迟测试等。
基于ARM嵌入式的GPS定位设计
学院电子信息工程专业“专业课程设计”报告题目名称：基于ARM嵌入式的GPS定位设计班级：同组人：指导教师：1设计任务本次设计主要是实现在GPS的定位信息提取，其中包括经度、纬度、时间、日期等，采用意法半导体的CORTEX-M3内核的STM32F103RBT6为核心板，液晶采用采用Nokia5510。
总体来说实现了耗电少，功能齐全，简单易用的特点。
2设计背景及方案GPS全球定位系统最早是由美国军方建立用以进行军事活动的侦查的，能够在全球范围内，提供实时、连续、全天候的导航定位及授时服务，共分为三个部分，空间部分，地面部分，和接收终端部分。
GPS系统共由24颗卫星组成，分布在6个轨道上面，每个轨道上有4颗，轨道倾角为55度，不论在什么地方，只要能够收到4颗以上的卫星，就可以实现实时定位。
3系统硬件简述（1）最小核心系统最小系统是由STM32F103RBT6微处理器构成，核心是由32位的ARM-CORTEX-M3，最高时钟可以达到72MHZ，有单周期的乘法和除法运算，内部有128k的Flash，20k的SRAM，2.0V/3.6V的IO供电，上电、断电复位，可编程电压监测，内嵌8M的RC振荡晶振，内部40K振荡器，内嵌PLL的CPU时钟，内嵌使用32K 晶振的RTC振荡器。
具有低功耗的睡眠、待机、停机模式，VBT为后备寄存器提供电源。
具有串行SWD和JTAG调试模式。
7个DMA通道支持定时器、ADC、SPI、I^C、USART。
一个12位的模数转换器，（16通道）转换范围为0~.3.6V，温度传感器。
51个丰富的IO端口，兼容5V电平，所有的IO口可以映射到16个外部中断。
6个定时器，（3个16位的定时器，每个定时器具有4个输入输出捕捉/PWM脉冲调制/脉冲计数的通道，2个看门狗定时器，1个24位的系统定时器，自动递减功能）。
2个I^C，2个SPI，3个USART通信接口。
（2LCD液晶Nokia5510是Philips产的单芯片LCD驱动控制低功耗的显示液晶，其显示为RAM 48*84 串行最高4Mbits/S，COMS电平兼容，逻辑电平为3.0~3.3V低功耗适用于电池供电，使用温度范围为-25度到70度。
基于ARM的车载GPS系统的研究的开题报告
基于ARM的车载GPS系统的研究的开题报告一、研究背景和意义车载GPS系统是车辆导航的重要组成部分，近年来随着智能交通系统的不断发展，车载GPS系统的需求也越来越大，其中ARM基于的车载GPS 系统具有低功耗、高性能等特点，受到了广泛关注和应用。
因此，本研究选取ARM基于的车载GPS系统，探究其在车辆导航中的应用和实现方法，意义重大。
二、研究目的本研究的主要目的有以下几个方面：1. 研究ARM技术在车载GPS系统中的应用；2. 探究车载GPS系统的硬件平台及软件设计；3. 分析车载GPS系统的性能和稳定性，并提出优化措施；4. 实现车载GPS系统在车辆导航中的应用。
三、研究内容和方案1. ARM技术在车载GPS系统中的应用主要研究ARM技术在车载GPS系统中的应用和优势，包括ARM处理器的选择、系统架构、应用模块等。
2. 车载GPS系统的硬件平台及软件设计主要研究车载GPS系统的硬件平台和软件设计，在硬件方面包括GPS模块、处理器、存储器、通讯模块等组成，软件方面包括操作系统、驱动程序、应用程序等。
3. 性能分析与优化措施主要分析车载GPS系统的性能和稳定性，并提出优化措施，包括延迟时间、定位精度、电量消耗等方面的考量。
4. 车载GPS系统的应用实现主要探究车载GPS系统在车辆导航中的应用方式和方法，并实现相应的应用程序和界面。
研究方案如下：1. 确定ARM处理器的型号；2. 搭建车载GPS系统的硬件平台，包括GPS模块、处理器、存储器、通讯模块等；3. 在硬件平台上搭建操作系统并制定驱动程序；4. 开发相应的应用程序并设计用户界面；5. 对车载GPS系统进行性能测试和优化。
四、预期成果和意义通过本研究的实现，预期能够得到以下成果：1. 探究ARM技术在车载GPS系统中的应用，提高对ARM技术的了解和认识；2. 研究车载GPS系统的硬件平台和软件设计，为开发车载GPS系统提供参考和指导；3. 分析车载GPS系统的性能和稳定性，并提出优化措施，提高车载GPS 系统的性能和稳定性；4. 实现车载GPS系统在车辆导航中的应用，为车辆导航提供更加便捷和可靠的服务。
基于ARM9手持GPS定位系统的研究与实现的开题报告
基于ARM9手持GPS定位系统的研究与实现的开题报告摘要GPS定位系统应用广泛，便携式GPS定位系统应用更加灵活方便，能够方便地进行户外定位、导航等工作。
本文以ARM9处理器为核心，设计并实现了一款便携式手持GPS定位系统，包括GPS模块、终端显示和控制模块等组成部分。
系统采用软硬件相结合的方式，通过嵌入式系统设计技术和GPS定位技术，实现了GPS定位、导航、地图显示等功能。
通过实验验证，本系统具有较高的实时性、稳定性和准确性，可满足复杂环境下的定位导航需求。
关键词：ARM9；GPS；便携式；定位系统；嵌入式系统。
AbstractGPS positioning systems have wide applications, and portable GPS positioning systems are more flexible and convenient, which canfacilitate outdoor positioning, navigation and other work. This paper takes ARM9 processor as the core, and designs and implements aportable hand-held GPS positioning system, including GPS module,terminal display and control module and other components. The systemadopts the combination of software and hardware, and through embedded system design and GPS positioning technology, realizes GPS positioning, navigation, map display and other functions. Through experiments, the system has high real-time performance, stability and accuracy, and can meet the positioning and navigation needs in complex environments.Keywords: ARM9; GPS; portable; positioning system; embeddedsystem.一、研究背景及意义随着人们生活水平的提高，出行需求增加，GPS定位及导航技术已经逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
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基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告
一.引言
随着我国经济水平的快速发展，汽车行业也蓬勃发展起来。
汽车的增长速度远远超过公路的增长速度，汽车拥有量的急剧增加和城市现代化交通建设的相对滞后导致城市交通情况不断恶化。
同时，现代物流对运输车辆和货物安全与准时调运的要求、公交与出租车的运营管理、大型的企事业单位日常车辆管理也都对车辆的监控与导航有迫切的需求。
面且随着旅游行业的发展，人们急需要一种可以随时随地知道自己方位和目的地的方便设备。
GPS(全球定位系统)具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，应用广的特点，通过GPS 接收机可以实现精确的自主定位，这为实现车辆的定位和导航奠定了基础。
伴随ARM处理器、嵌入式操作系统、路径优化控制算法和GPS网络的成熟，车辆定位导航系统有了新的发展，可以在短时间内实现定位和最优路径导航。
本项目在信息系统终端的设计中采用了ARM处理器和嵌入式操作系统uC/OS-II作为开发平台，通过采用ARM处理器可达到最大为60MHz的CPU操作频率，使得数据处理能力大大加强，同时，基于嵌入式操作系统uC/OS-II开发设计的软件具备了很强的扩展性和稳定性。
二.方案简介
1.功能简介
该嵌入式GPS导航系统由GPS系统获得当时所在的位置的经纬度，通过换算和地图匹配在地图上得到当时的实际位置，然后由用户输入目的地，通过A*最短路径算法计算最短路径并在矢量地图上显示，同时提取GPS提供的速度，时间等信息显示在屏幕上。
2.硬件实现
本嵌入式GPS导航系统的硬件核心是意法半导体ARM7系列中的16/32位RISC处理器STR710FZ2T6芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点面设计的。
系统框图如图1所示。
系统以STR710FZ2T6微处理器为核心，与2片512KB的SDRAM(IS61LV25616)、一片8MB 的NAND Flash和一片2MB NOR FLASH（SST39LF160）组成。
外部添加了用于接收GPS信号的GPS模块，用于显示的液晶面板以及键盘输入模块。
图1 硬件框图
三.软件设计
3.1 软件数据设计
导航软件中的数据主要是导航地图的空间数据,主要由与导航需求相关的一些信息组成，包括道路网几何形状、道路等级、道路特征、交规限制、地理政治边界、感兴趣的点、路标和服务设施等。
这些数据主要分为两大类：道路网数据和非道路网数据。
道路网数据包括基本的道路网的地理数据(如道路的地理位置信息)以及道路上与车辆行驶相关的数据(如道路的交规信息、收费信息、和限速的信息)。
道路网数据的主要特征是有较强的拓扑关系。
非道路网数据主要包括能反映区域的基本地理面貌的地物信息(如河流.湖泊.边界等)以及与出行信息相关的单位信息(如学校、政府机关、医院等)。
整个导航数据的获取和录入可以通过转换通用的地图为矢量图，并且以点代替具体的路面实况。
3.2软件系统设计
导航软件是以导航数据库为数据基础的。
针对导航数据库的操作行为.从功能上将导航软件分为具有导航功能的部分和具有浏览功能的部分。
导航功能部分是在动态行进过程中进行导航规划服务的，可分为导航定位、地图匹配、路径规划和路径引导等模块。
主要通过导航界面与用户实现交互、浏览功能主要是在静态过程中对导航的地理信息提供浏览查询服务的通过浏览界面与用户实现交互。
软件系统结构如图2所示。
图2.软件系统框图
3.2.1导航功能模块设计
该方面的设计中主要包括以下4个模块的设计：
(1)导航定位模块实时地从通信端口读取数据.然后进行分析处理，得到可以进行地图匹配的经、纬度数据并将其传给地图匹配模块。
(2)地图匹配模块根据导航定位模块输入的经纬度在导航数据库中进行匹配。
(3)路径规划模块主要是根据用户指定的出发地和目的地在导航数据库中的道路网络中规划出一条最佳路径。
(4)导航引导模块将地图匹配的结果和规划好的路径结合导航地图数据库的数据以地图的方式显示出来。
这样就可以直观、无误地引导用户行进。
3. 2. 2浏览功能模块设计
该方面的设计中主要包括以下2个模块的设计：
(1)地图浏览模块主要是在浏览界面中实现对地图的缩放、平移等基本浏览操作。
(2)地图查询模块主要是根据用户的要求在导航地图数据库中进行查询操作并通过浏览界面显示出来。
3. 3软件界面设计
如前所述，从大的功能上导航软件分为具有浏览功能的部分和具有导航功能的部分。
因此在界面方面也设计了两种不同的界面：浏览界面和导航界面。
浏览界面主要为用户在查找浏览相关地理信息过程中提供交互服务。
导航界面主要将当前的位置在导航地图中显示出来并在实时定位过程中
为用户提供关于导航服务方面的一些交互提示。
要求浏览界面和导航界面可以实时地进行切换这样可以方便地为用户提供所有的功能。
3.4嵌入式软件设计
该嵌入式系统采用uC/OSII操作系统，由于MCU的处理功能有限，所以在具体的软件实现过程中采用多线程技术，如图3所示。
图3.线程图
主控线程主要实现界面功能、导航功能中的地图匹配和导航引导模块、浏览功能中的地图浏览模块以及这些模块间的消息派送、接收和处理，同时协调各个工作线程异步运行。
导航定位线程主要完成导航定位模块中的接收当前位置数据(经、纬度)的功能。
在导航过程中运行线程，线程处理函数把接收到的经、纬度数据实时通过消息发到主线程，由主线程调用地图匹配模块作处理。
路径规划线程主要完成在道路网中求解最佳路径的任务。
在用户要求提供最佳路径时根据用户的出发地和目的地求出一条最佳路径。
在最佳路径求解算法中采用A*算法。
地图数据库查询线程主要完成对导航地图数据库的查询功能，根据用户要求生成线程.完成对相关地理信息的查询。
3.4.1软件的导航功能由主控线程控制实现.其基本实现流程如下(可见图4)
(1)运行导航定位线程从输入口读取GPS人线接收到的当前位置的经纬度坐标值。
(2)将经纬度坐标转换到屏幕的像素坐标。
(3)根据当前位置结合导航地图进行匹配处理，把当前位置信息匹配到地图上。
(4)显示并实时刷新导航地图和当前位置。
(5)是否求解最佳路径，若是，则执行下面的第(6)条;否则执行前而的第(4)条。
(6)在导航数据库中选择起始和终止位置,运行路径规划线程在道路网数据中解算出最佳路径并显示到地图上。
图4.导航功能流程图
3.4.2GPS数据提取
GPS板只要处于工作状态就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串口传送到嵌入式系统中。
由于从串口接收的数据帧是一长串ASCII码字节流，在没有经过分类提取之前是无法加以利用的。
因此，必须通过程序将各个字段的信息从接收到的字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的，可供高层决策使用的定位信息数据。
对GPS信息进行提取必须首先明确其帧结构，数据帧主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。
对于不同的数据帧，其帧头是不同的，主要有“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”以及“$GPRMC"等。
这些帧头标识了后续帧内数据的组成和结构特点。
各帧均以回车符<CR>和换行符<LF>作为帧尾，标识一帧的结束。
对数据帧处理，是先对帧头进行判断，然后只对感兴趣的帧进行数据的提取处理。
由于帧内各数据段被逗号分割，因此在处理接收数据时一般是首先通过搜寻ASCII码“$”来判断是否是帧头，接着对帧头的类别进行识别，然后再根据识别出来的帧类型以及逗号‘，’个数来确定当前正在读取
的是哪个定位导航参数，并作出相应的提取和存储。
流程图如图5所示。
图5.GPS数据接收与提取流程图
3.4.3显示与查询
通过GPS和人工输入接收到的数据，经过MCU的处理，在地图上用醒目的颜色显示出来流程图如下：
图6.显示流程图
四.可靠性分析
在导航定位系统中GPS系统是口前世界上应用得最为广泛的，其功能作用已广为人所接受，加之GPS的接收模块的种类也很多，选择余地很大，可根据系统要求的精度、体积、定时标准加以选择。
而且，随着美国取消了其SA政策，提高了输出导航电文的定位精度，使得GPS信号在被接收后不需经过GPS差分站的差分处理，其定位精度也能至少小于15米，这对于大多数民用系统是完全足够的。
而且，GPS是一个全天候的系统，极少有工作盲区，除非在有着较为严重的空间遮挡的情况下，一般GPS天线都可以较为顺利的接收到GPS信号。
同时，国内外相关行业的产品己大量运用该技术，因此，将GPS定位系统应用于本导航系统不仅具有很高的可行性，还具有相当的可靠性。
五.总结
感谢意法半导体有限公司，深圳市英蓓特信息技术公司和本届大赛组委会给我们这次机会，为我们提供了一个与世界著名的半导体公司和众多嵌入式爱好者交流的平台。
在设计过程中我们遇到了很多的困难，但是通过大家的努力已差不多解决，这过程中我们都学到了不少的知识和技术。
我
们知道这只是刚刚开始，我们相信可以克服以后的困难将我们最后的产品展现在组委会的面前。