《毕业设计论文基于ARM9的嵌入式车载导航终端的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文基于ARM9的嵌入式车载导航终端的设计（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要随着汽车产业的迅速发展，GPS车载导航系统得到了越来越广泛的应用，已成为汽车上的重要配置，为用户提供便利。另一方面随着计算机技术、通信技术的迅猛发展，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式系统已经成为信息产业的热点。而Linux操作系统以其性能稳定可靠、源码公开免费、可裁剪、易移植等优点成为嵌入式系统的首选操作系统，具有巨大的市场价值和潜力。 论文首先简要介绍了GPS车载导航系统的基本原理及其在国内外的现状与发展前景，并描述了课题的研究方向和作者的主要工作。然后根据GPS车载定位导航系统的要求设计系统方案，并按照该方案设计了ARM9（S3C2410A）核和系统硬件平台，重点分析了电源和时钟
2、、外部存储器、以太网、串口、音频和HPI等接口电路设计及其原理。在对嵌入式Linux操作系统深入理解的基础下，设计了软件系统框架及应用程序，并为各设备模块编写了设备驱动程序。论文最终所实现的是一款高档车载导航终端，具有彩色LCD，外形美观。除具有友好的人机交互界面外，在通信方面：具有车载电话的功能，且可以进行电子地图的实时更新；在娱乐方面，可外接DVD/VCD、浏览电子书、播放MP3、游戏等。强大的软件系统使导航终端具有较强的系统配置和管理功能。关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。如有可能，应尽量用汉语主题词表等词表提供的规范词。不用此信息时，删除
3、此框。关键词：嵌入式Linux系统； 全球定位系统； 智能交通系统； 无线通信系统Abstract With the rapid development of the auto industry, GPS Vehicle Navigation System has been widely used. It has become an important vehicle configuration, providing convenience to the users. On the other hand, along with fast development of computer and
4、communication technology, and micromation and specialization as a new trend, the embedded system has become a hotspot of the information industry. And the Linux Operating System becomes the preferred operating system for many users, because of its advantages, such as stability and reliability, free
5、and open source, being able to cut, easy to be transplanted and so on. So it has tremendous values and potentials in the auto market. Firstly, the paper briefly introduced the fundamental of the GPS Vehicle Navigation System and its status quo and prospect at home and abroad. Described the research
6、purpose of the subject and the authors main workThen, according to the requirements of this system, we designed the systematic solutionIn accordance with the solution, we designed the hardware platform：the ARMcore system and analyzed the peripheral circuits design. Such as Power and Clock, External
7、Memory, Ethernet, Serial Port, Audio, HPI Interface and etc. On the basis of the deep understanding of the embedded Linux system, we designed the software framework and application programs, and wrote the Linux Device Driver for all the devices in this system.What the whole paper achieves is a kind
8、of high-grade vehicle navigation terminal. It has color LCD and beautiful outlooks other than the function of navigation, as for communication: it is a kind of telephone and digital maps call be real-time updated by wireless communication; as for entertainment: DVD/VCD Call be an attachment, electro
9、nics books can be read, MP3 Can be played, Gaming etc. Powerful software system makes the product has powerful function of system configuration and management.Key Words：Embedded Linux System, GPS, ITS, GPRS目录摘要1Abstract2引言11 绪论21.1 论文选题背景及意义21.2 智能导航系统功能框图31.3 论文工作32基于ARM的硬件和软件总体设计42.1导航终端系统硬件框架42.2
10、导航终端系统软件框架52.2.1软件系统的构成52.2.2驱动程序的设计框图53基于ARM的嵌入式车载导航硬件设计73.1 CPU芯片S3C2410的选择73.2 SDRAM接口电路设计83.3 NAND Flash芯片选择及接口电路设计93.4 GPRS模块选择及接口电路设计113.5 GPS模块选择及接口电路设计153.6触摸屏的设计193.7键盘模块的设计213.8以太网及串行通信接口设计213.9复位电路的设计233.10电源管理243.11 JTAG接口电路设计243.12 AV板254软件系统设计264.1 软件系统构成264.2软件的调试294.3系统的启动过程29结 论30参
11、考 文 献31致 谢32引言智能车辆自动导航系统是智能交通系统的重要组成部分，是把先进的全球卫星定位技术、地理信息技术、数据库技术、多媒体技术，现代通信技术和嵌入式计算机系统综合在一起的高科技系统，能够实时、高效地向驾驶员提供多种重要信息，具有很强的实用价值和广阔的市场前景。为了解决城市交通和车辆管理问题，欧美、日本等发达国家和地区己经开始使用“智能交通系统”（ITS，Intelligent Transportation System）来管理现有的交通道路。而该产业在我国才刚起步，政府已经将“智能交通系统”列入国家“十五”计划，使其成为交通领域的重大科技攻关项目。在ITS中，智能车辆定位导航系
12、统IVLNS（Intelligent Vehicle Location and Navigation System）是其中最为核心的一部分。它是基于矢量电子地图VEM（Vector Electronic Map）的将全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、地图匹配技术相结，实现ITS中的车辆定位、车辆导航、自导航、路径规划等核心内容，是提供高精度、高可靠性的智能交通定位导航系统的ITS的关键。典型的智能车辆定位导航系统由电子地图数据模块、地图操作查询模块、定位模块、路径规划模块、路径引导模块等组成。GPS系统是由美国国防部出资几百亿美元开发的一种最新的无线电导航系统，该系统具有高精度、
13、全天候、全球覆盖能力，正在和即将取代所有的其它无线电导航手统。GPS系统自问世以来，已充分显示了其在无线电导航、定位领域的优势地位，在海湾战争和科索沃战争中GPS均的到了广泛的应用，发挥了重耍作用。许多民席领域也由于GPS的出现而产生了革命性的变化。目前，GPS不仅在美国及其盟国的军队中广泛应用于导航、定位，几乎全世界所有需要导航、定位的用户，都被GPS的高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优质廉价所吸引。GPS从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，可以满足各种不同用户的需要。嵌入式系统这些年来已经成为信息产业的热点之一，渗入到我们生活的方方面面，特别是汽车领域。现今微处理器价格越来越低
14、廉、结构越来越小巧、性能越来越强大、外设连接架构越来越稳定可靠，这些都为我们设计高性价比、方便可靠的车载导航定位系统提供了条件。因此，将GPS导航定位技术与嵌入式系统相结合，是一个可行且非常有吸引力的方案。1 绪论1.1 论文选题背景及意义应该说，在我国GPS车辆导航系统的发展还处在初始阶段。在国内车用导航仪产品的研究和应用起步较晚。目前在北京、上海等大城市，作为ITS的核心设备之一的车载智能导航系统也受到了一些科研部门和企业的关注，己有一些单位也在研制类似的产品。国外公司由于难以解决电子地图的兼容性问题以及受我国交通设施与国外的差异所限制，尚无法推出适应中国市场的产品。关于导航仪市场的实际需
15、求和发展趋势是不言而喻的。 美国在1994年，使用GPS卫星定位技术的车载导航系统“导航之星”在市场上出现。美国在进入90年代，相继实施了一系NITS领域的研究计划，发展包括ATMS（先进的交通管理系统）、ATIS（先进的旅行者信息系统）、ARCS（先进的车辆控制系统）、APTS（先进的公共交通系统）、ARTS（先进的郊区交通系统）、CVOS（商用车辆运行系统）等六大子系统的ITS系统。日本是最早开发车载导航设备并投入市场的国家，在90年代,带有彩色液晶显示器、使用CD-ROM作为电子地图存储设备的车用导航系统开始大量投入市场。此后不断地有性能更先进的产品出现，地图匹配、GPS卫星定位以及语音导航等新技术相继被采用。 嵌入式车载导航系统是把全球定位技术、地理信息技术、通信技术和嵌入式计算机技术综合在一起的系统，它能够实时、高速地向驾驶员提供导航定位、地理信息等服务。其主要应用在以下几个方面：1.城市公交汽车和出租车行业，用于车辆调度以及线路优化；车载导航系统的中心端可作为物流企业的车辆监控以及车辆调度中心，提高物流公司效率，促进经济效益的提高。2.用于银行、公安等单位实现对车辆的安全监控及跟踪；例如2008年北京奥运车辆的调度、监控以及路线优化，为2008年北京奥运会交通管理服务。3.个人私家车用户，可以运用车载导航仪查询兴趣点，规划出行最优路径和全程的路径引
