《基于ARM的GPSGPRS车载定位系统模型的设计与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM的GPSGPRS车载定位系统模型的设计与实现（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要进入21世纪以来，我国经济飞速发展，机动车辆的数量不断地增加，造成的交通事故日益增多、交通拥挤等一系列社会急需解决的问题。车载定位终端是嵌入式技术、ARM处理器、GPS技术、GPRS技术、GPRS无线通讯技术相结合的产物，对智能交通的研究和发展具有重要意义，为现代交通运输提供了新颖、可靠、有效的控制和管理途径。 本文先通过对GPS卫星定位理论、卫星数据处理的简要介绍，对GPRS移动通信技术分析以及ARM嵌入式硬件系统、C/OS-II嵌入式操作系统等计算机技术的不断实践提出一套基于GPRS无线通信技术的车载定位终端的设计方案。车载定位终端将GPS模块传输过来的定位信息提取出来，然后通过GPR
2、S模块将车辆信息发送给车辆监控中心。本设计采用ARM920T核的S3C2410X处理器作为硬件平台，然后设计相应的外围电路，加上GPS模块电路和GPRS模块电路，构成一个完整的硬件系统。软件设计采用宿主机/目标机的开发模型，在构建好交叉编译环境后，向处理器上移植Bootloader和C/OS-II操作系统。然后便携多任务应用程序，最后将编译好的操作系统和应用程序下载到硬件平台。关键字；嵌入式操作系统，ARM，GPS，GPRS，C/OS-IIABSTRACTwith the development of society and the economy, the road accident bri
3、ngs about increases by gradually . Car positioning terminal combining with the dyadic technology , ARM processor , GPS technology , GPRS technology , wireless communication of GPRS ，and having importance to intelligence , has provided new and original , effective controlling and managed approach Bri
4、ef first by the theory .This article firstly analysis GPS satellite positioning on the theory of a brief introduction of satellite data ,and introduces of the GPRS mobile communication technology, and ARM embedded hardware systems, C/OS-II embedded operating systems such as computer technology conti
5、nues to practice a set of wireless communications based on GPRS technology vehicle positioning terminal design. Vehicle Location and GPS module will be transmitted over the terminal location information is extracted, and then through the GPRS module will send information to vehicle traffic control c
6、enter.The design uses S3C2410X whose core processor is ARM920T as the hardware platform, and then design the appropriate peripheral circuits, coupled circuits ,the GPRS module and GPS module circuit, a complete hardware system. Design of software , a host /target machines development model , build a
7、 good cross-compiler environment which transplants bootloader and C/OS-II operating system to the processor . Finally download compiled operating systems and applications to hardware platform. Key words: Embedded OS, ARM , GPS , GPRS , C/OS-II 目录1绪论51.1车载定位系统的研究背景51.2国内外的研究发展现状51.3本课题的主要研究内容及意义62车载定
8、位系统原理概述72.1车载定位系统概述72.2全球定位系统(GPS)72.2.1GPS全球定位系统的组成82.2.2GPS定位的基本原理102.3通用分组无线业务(GPRS)122.3.1 GPRS系统概述122.3.2GPRS特点132.4ARM与嵌入式系统142.4.1ARM体系结构142.5车载系统的定位与实现153.车载终端的硬件设计163.1总体硬件设计方案163.2电源：173.3S3C2410X处理器193.4存储电路设计213.4.1 SDRAM存储器223.4.2 FLASH233.5 串口电路253.6 GPS 模块电路273.7 GPRS模块电路294嵌入式操作系统及其开
9、发环境介绍304.1嵌入式操作系统314.2嵌入式系统选择与嵌入式C/OS-II314.2.1任务管理324.2.2时间管理324.2.3内存管理334.2.4任务调度334.3 C/OS-II任务之间的通讯与同步方式354.3.1任务之间的通讯354.3.2.C/OS-II中使用信号量进行任务之间同步364.3.3 C/OS-II中使用邮箱实现任务之间的通讯374.3.4.C/OS-II中使用消息队列实现任务之间的通讯394.4启动代码Bootloader394.5C/OS-II嵌入式操作系统的移植414.5.1C/OS-II移植概述414.5.2.OS_CPU.H的移植414.5.3.OS
10、_CPU.c的移植434.5.4.OS_CPU_A.S的移植455.车载终端的软件设计475.1软件设计总体框架475.2GPRS接收信息程序任务485.2.1任务简介485.2.2接受信息程序框图495.2.3主要代码及解析495.3GPS接受信息程序任务515.3.1任务简介515.3.2接收GPS信息程序框图525.3.3主要代码及解析525.4通过GPRS发送定位信息任务535.4.1任务简介535.4.2发送信息程序框图545.4.3主要代码及解析546.总结与展望566.1总结566.2展望56致谢57参考文献58附录59附录1：车载终端整体电路原理图59附录2：外文翻译601绪论
11、1.1车载定位系统的研究背景随着我国经济的高速发展以及人民生活水平的提高，我国的汽车保有量在未来很长一段时间内将持续上涨。交通运输行业作为国家重点扶持的基础产业得到了快速高效的发展，遍布全国的高等级公路网络的建设，方便快捷的城市公共交通体系的建成，都显现出一番蓬勃的繁荣景象。与此同时，城市建设规模日益扩大，高速公路网络不断延伸，城市的车辆，驾驶员及交通流量大幅度增长，这对公安交通管理部门和交通运输部门的管理提出了更新，更高的要求。另外，对于各种车辆的行驶安全以及公路交通的畅通等问题，也逐渐成为当前所面临的急需解决的重要课题.对于上述等问题，必须找到一个行之有效的解决方案。由此，我们发现，只要知
12、道汽车在某一时刻的有效位置，就可以找到解决相关问题的方法，车载GPS/GPRS系统集全球卫星定位技术，现代移动通信技术于一体，对车辆位置和相关状态进行实时监控，有效地解决以上所提到的问题。1.2国内外的研究发展现状车载卫星定位系统，属于智能交通系统(即通过运用先进的信息、通信和控制等高新技术对传统运输系统进行改造而形成的一种信息化、智能化和社会化的新型交通运输方式)分支，在智能交通系统这一庞大的体系中，占有极其重要的地位。作为整个智能交通系统的基础，车载卫星定位系统的主要目的就是找出特定车辆在特定时间的位置。国外对于智能交通系统的研究，已经开展了三、四十年，美国，日本和欧洲等国都为此投入了大量
13、的资金、人力和物力，取得了很多有价值的成果，并成为世界智能交通系统研究的三大基地。另外一些国家和地区对智能交通系统的研究也有相当大的规模，如澳大利亚、韩国、新加坡和香港等。目前可以说，全球正在形式一个新的智能交通系统产业，发展规模和速度惊人。我国智能交通系统的发展起步较晚，二十世纪九十年代之前，主要是在一些大城市引进和消化城市交通信号控制系统。九十年代以后开始逐步应用GPS车辆监控调度系统。目前，我国GPS车载系统尚处于市场培育阶段，整体规模较小。相关的基础配套设施与资源正在完善之中，对于实时交通信息的发布和完善的电子导航地图的提供与更新机制，缺乏实际的解决方案和途径，因而市场推进困难重重。但
14、面对庞大的汽车市场，GPS车载系统的潜力不可估量，其发展前景比较乐观。1.3本课题的主要研究内容及意义本论文主要是根据车载定位系统的要求，根据现在市场上出现的电子整机产品参考相关的功能、性能、价格和实现难易程度等因素。使设计能够按照全面性、可操作性、可比性、系统性和代表性的原则，比较科学合理地选取硬件资源，辅以相应的软件设计，使设计具有一定的前瞻性、实用性和创新性。其成果对于进一步满足运输效率和安全保障的需要，对我国的国民经济建设有重要的现实意义。根据要求，本设计主要研究了以下几部分内容:(1) 车载定位系统的整体方案。(2) ARM9S3C2410X系列处理器、GPS模块、GPRS模块以及各
15、部分模块的关系与作用。(3) 嵌入式C/OS-II系统的移植。(4) GPRS模块的应用。(5) 如何来实现GPS数据的提取和GPRS信息的发送。2车载定位系统原理概述2.1车载定位系统概述车载定位系统由车载定位终端、无线通信链路和车载监控管理系统三部分组成。其主要功能是将移动目标的动态位置(经度和纬度)、时间和状态等信息，通过无线通信链路传送至监控中心，而后在具有强大的地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标运动轨迹的显示，并对目标的准确位置、速度、运动方向和车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，为调度管理提供可视化依据，提高车辆的运营效率，并确保车辆的安全当前，可以使用的定位系统有美国的全球定位系统(GPS)，俄罗斯的GLONASS，中国的“北斗”计划定位系统等，其中应用最为广泛的，性能最稳定的，定位精度最高的是GPS定位系统，本设计采用OEM板GPS接收机模块，它能够接收卫星的相关数据。然后直接输出定位信息。车载终端完成的功能就是利用GPS模块所接收到的定位数据，提取其中有用的信息，然后通过无线模块将信息发送到通信网络上。就目前
