关键词:motorola oncore接收器 μpsd3234a 51内核 gps信息
引 言
摩托罗拉公司经过近十年的研究,使全球定位系统(gps)的产品集成度更高,重量更轻。为了适合嵌入式应用而特殊设计的oncore接收器,体积小(50.8mm× 82.6mm×16.3mm),平均故障间隔时间(mtbf)高达1 100 000~1 600 000小时,工程师可更快捷地把gps技术引入oem(初始设备厂家)的应用中。
1 motorola oncore接收器的工作原理
如图1所示,oncore接收器有8个并行通道,可同时跟踪8颗卫星。oncore接收器将天线接收的gps信号进行下变频处理后,得到的中频信号,经过高速模数转换器转换为数字信号。通道分开器把经过数字化处理的中频信号分解后送入8个并行通道,以进行信号检测、码相关、载波跟踪和滤波。
经过处理的信号被同步送进定位微处理器单元,这部分电路控制gps接收器的工作模式和解码,处理卫星数据、测量伪距和伪距增量,以进行位置、速度和时间的计算。oncore接收器中还有一个能使接收器保持休眠状态的随机存储器,用于保存卫星星历表数据、用户操作参数、历书等信息。当oncore接收器的电源关闭时,为防止这些信息的丢失,需外接一个+5v的备用电源。为保持实时时钟的时间,也需要外接+5v电源。
oncore接收器引脚如图2所示。
motorola oncore接收器有一个ttl串行数据接口。此接口为oncore接收器和系统控制器间提供主控及数据通道。
2 μpsd3234a介绍
μpsd3234a是st公司推出的嵌入40mhz“8032微控制器核”的psd产品,被称为“真正的片上系统”。有两个独立的flash存储器,256kb主flash存储器和32kb辅flash存储器。当擦除或写某一存储器时,读操作可在另一存储器内进行,支持远程更新的在应用编程。8kb的sram为用户的嵌入式实时操作系统,高级语言编程,通信缓冲器和堆栈提供足够的空间。片内集成有丰富的功能部件:通用i/o口、可编程逻辑电路、管理监控、usb接口、i2c接口、4通道8位 adc、ddc、5通道pwm。片内的8032微控制器核有2个标准异步通信口,3个16位定时/计数器和2个外部中断。和其它flash psd系列一样,μpsd3200系列同样可以通过jtag isp 接口进行在系统编程。
3 μpsd3234a与oncore接收器的接口
μpsd3234a的串口0和oncore接收器的通信接口,均为ttl电平,可以直接通信。在设计之初,可先利用板载μpsd3234a芯片的开发板dk3200搭建硬件电路。为调试方便,μpsd3234a接收到motorola oncore接收器的原始信息。通过μpsd3234a的串口1(经电平转换后)送到pc机的rs-232串口,在pc机显示器上同步显示。提取到的位置、时间等信息直接在lcd液晶上显示。连接在pc机并行口的flash link编程器与dk3200开发板上的jtag口相连,完成jtag在系统编程。硬件电路原理框图如图3所示。
4 程序设计
motorola oncore接收器的主串口提供两种数据格式:摩托罗拉二进制格式和nmea 0183格式。摩托罗拉二进制格式应用于接收器主串口的输入输出,波特率应为9600,无奇偶校验位,1位起始位和1位停止位。所要获取的gps参数是以@@ea开头的位置/状态/数据响应信息,以回车换行<cr><lf>结束。其格式为:
@@eamdyyhmsffffaaaaoooohhhhmmmmvvhhddtntimsdimsdimsdi
msdimsdimsdimsdimsdsc<cr><lf>。
其含义为:
日期: m 月 1~12
d 日 1~31
yy 年 1980~2079
时间: h 小时 0~23
m 分 0~59
s 秒 0~60
位置: aaaa 纬度(mas)
-324 000 000~324 000 000(-90°~ 90°)
oooo 经度(mas)
-648 000 000~648 000 000(-18