摘要：通过对fastrax公司生产的超低功耗itrax02 gps接收机模块的分析，介绍将gps接收机和联想手持式pda结合进行空间定位的硬件实现和软件设计方法。该系统体积小、功耗低，能快速、精确的对所处空间进行定位。

关键词：gps接收机 定位pda

引言

gps是“global positioning system”，即“全球定位系统”的简称。gps系统具有定位精度高、全天候、实时性、测站无须通视、使用方便等优点，并且所有结果均通过数据来实现，便于数字化管理。所以gps已被广泛用于社会生活的各个领域，如工程、交通、气象、国防、水利、环保、安全保卫、定时等。

图1

自1994年美国全球定位系统（gps）全部建成并投入运行以来。这一技术在短短的四年中，发展极为迅速。各种档次和型号的接收机应运而生，并投放市场。gps的应用也进入与定位有关的领域，获得了巨大的经济效益和社会效益。我国从20世纪80年代起开始引进gps接收机及其技术，目前gps在我国也得到了全面广泛地应用。

gps全部建成以后，它将昼夜不停地发送导航定位信息，在地球的任何地方和任何时间实现定位，其中最重要的设备就是用户接收机。gps接收机是被动式全天候系统，只收不发信号，故不受卫星系统和地面控制系统的控制，用户数量也不受限制。gps接收可以按照不同的要求进行分类，但总体来说分两大类：导航型和测地型。

导航型接收机结构简单、体积小、精度低、耗电省、价格便宜。一般采用单频c/a码伪码接收技术，定位精度几十米，常用于航空、航海和陆地的实时导航中。

图2

1 itrax02 gps接收机的性能特点

itrax02 gps接收机模块是芬兰fastrax公司生产 的超低功耗、极小体积的接收机模块。它适宜于便携式、手提式设备，只要求简单的外围电路，占用空间小，工件时间长。itrax02 gps接收机模块的内部结构框图如图1所示。其主要性能特点如下：

*极小的pcb封装体积（26mm×26mm×4.7mm，包括射频部分和模块系统对外接口）；

*超低功率损耗，在连续工作状态下100mw@2.7v；

*12信道并行接收机；

*集成了20针qlp封装的射频前端芯片un8021和144针bga封装的基带处理芯片nu8031；

*0.35ucmos技术的标准asis（application specific integrated system）结构；

*极快信号获取的专门搜索引擎；

图3

*独有的、超低功耗、32mips、集成的16位dsp核；

*实时操作系统控制（vsdsp rtos）下类似于risc的应用编程；

*通用小型系统连接器（包括射频和i/o口）；

*片上存储器（x/y数据和程序sram）；

*低功耗实时时钟；

*16位通用输入输出口（gpio），2个通用异步收发器（uart），拥有spi总线接口；

*双脉冲检测输入。

itrax02接收模块共有40个引脚。

2 itrax02 gps接收机的接口信号

2.1 spi接口

对itrax02 gps接收机来说，提供的spi接口主要用于两个目的：①可用于通过外部的eeprom来启动接收机；②控制射频前端芯片un8021。对itrax02来说，基带处理芯片un8031永远是主设备，而其它有spi接口的设备永远是从设备。

当通过外部的eeprom来启动接收机时，实际数据或命令的时序关系如图2所示。

2.2 uart接口

itrax02接收芯片带有2个uart接口，这2个接口支持不同的协议，均可用于串行通信。uart0口支持fastrax公司自行开发的italk协议，数据率是115.2kbps；uart1口支持通用的无线电nmea协议，数据率是4.8kbps。itrax02接收芯片是早期版本支持italk协议，新的版本统