基于ARM的車載GPS定位終端的設計

3 車載GPS定位系統(tǒng)的軟件設計

車載GPS系統(tǒng)的應用程序在功能上可以分為7個功能模塊，即初始化模塊，控制模塊，GPS數(shù)據(jù)獲取模塊，上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用戶界面模塊，通信模塊和下行數(shù)據(jù)處理模塊。

初始化模塊主要實現(xiàn)對串口的初始化及把所有的標志位置零；控制模塊主要是根據(jù)上位機的命令來執(zhí)行相應的操作，比如采集GPS數(shù)據(jù)，發(fā)送當前行車狀態(tài)等；用戶界面模塊主要功能就是把GPS數(shù)據(jù)，狀態(tài)數(shù)據(jù)等在觸摸屏上顯示出來，同時還要可以響應觸摸屏上的中斷，以便實現(xiàn)通過觸摸屏操作車載終端的功能。

GPS數(shù)據(jù)獲取模塊的主要功能就是通過與串口相連接的GPS模塊獲取當前的GPS信息；在本程序中用的是GPRMC定位語句，將忽略其它信息。提取GPRMC語句的思路是設置一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，把接收到的GPS數(shù)據(jù)都放入這個緩沖區(qū)，當緩沖區(qū)滿了的時候就在緩沖區(qū)中查找是否接受到GPRMC定位語句，如果沒有接收到則重新接收GPS數(shù)據(jù)。如果找到了GPRMC定位語句則還要判斷該語句在緩沖區(qū)中的位置離緩沖區(qū)的最大字節(jié)數(shù)是否大于62個字節(jié)。（因為本程序中需要的GPRMC定位語句所包含的字節(jié)數(shù)為62）

上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能是把接收到的GPS數(shù)據(jù)或是相關(guān)的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成約定好的數(shù)據(jù)格式以便同監(jiān)控中心的通信。該模塊會判斷需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)是GPS數(shù)據(jù)信息還是相關(guān)狀態(tài)信息或是兩者都有，然后選擇相應的轉(zhuǎn)換程序。由上面的介紹可以知道接受到的GPS數(shù)據(jù)都是順序存放在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)當中的，需要什么數(shù)據(jù)就到緩沖區(qū)中相應的位置提取就可以了。數(shù)據(jù)都是以字符形式存放的，所以實際要用的時候必須先轉(zhuǎn)換成整形數(shù)據(jù)。下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的功能與上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊的功能相反，它將監(jiān)控中心發(fā)送的命令進行識別后發(fā)送給車載終端，并送用戶界面模塊顯示。

通信模塊的主要任務是完成車載終端與監(jiān)控中心的通信，它既可以通過GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)與監(jiān)控中心的無線通信，也可以通過網(wǎng)口與筆記本電腦連接進行通信。如果車載終端與上位機的距離隔的很遠可以直接通過GPRS網(wǎng)絡與監(jiān)控中心進行連接，而且通過GR47模塊連接GPRS網(wǎng)絡與監(jiān)控中心連接也非常方便，只用往GPRS模塊發(fā)送幾條AT命令就可以了，但是監(jiān)控中心必須有能上因特網(wǎng)的固定IP。啟動車載終端的同時GR47模塊也會被啟動，這是模塊會自動連接上GPRS網(wǎng)絡進入命令模式。撥號成功以后就連接上了GPRS網(wǎng)絡了，然后對于GR47模塊連接的串口進行讀寫操作就可以實現(xiàn)與監(jiān)控中心的無線通信了。通過網(wǎng)口進行通信則比較簡單，直接采用Linux下的socket編程就可以實現(xiàn)。

根據(jù)以上各個模塊的功能的定義，軟件部分主流程圖如圖5所示：

圖5 主程序流程圖

4 總結(jié)

本文的創(chuàng)新點是采用GPRS通信網(wǎng)絡進行無線通信代替了傳統(tǒng)的GSM短信息通信模式，不僅節(jié)約了整個系統(tǒng)的運行成本，而且提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度和可靠性；同時選用了工業(yè)級的帶有內(nèi)存管理功能的ARM9芯片AT91RM9200作為處理器，并圍繞它進行電路設計，使得該終端有很高的可靠性，并且能夠適應比較惡劣的環(huán)境，因為選用了帶內(nèi)存管理功能的ARM9芯片，所以可以移植Linux操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)自帶的資源十分豐富，使得應用程序的功能更加強大，同時也增加了軟件的擴展性；最后本車載定位終端融合了GPS全球定位技術(shù)，GPRS無線通信技術(shù),ARM嵌入式技術(shù)以及嵌入式Linux系統(tǒng)的移植與編程，屬于一個交叉學科的工程項目。自該系統(tǒng)投入市場半年以來，創(chuàng)造了50余萬元的經(jīng)濟效益。