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用μPSD3234A获取Motorola Oncore的GPS

时间:2022-04-12 15:27:18 电子通信论文 我要投稿
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用μPSD3234A获取Motorola Oncore的GPS信息

  摘要:介绍MotorolaOncore接收器和μPSD3234A在嵌入式应用的优势,及μPSD3234A与MotorolaOncore接收器的硬件接口与软件程序设计。
  关键词:MotorolaOncore接收器μPSD3234A51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1100000~1600000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。
  
  1MotorolaOncore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。
  
  MotorolaOncore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。
  
  2μPSD3234A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FlashPSD系列一样,μPSD3200系列同样可以通过JTAGISP接口进行在系统编程。
  
  3μPSD3234A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MotorolaOncore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FlashLINK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
  
  MotorolaOncore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NMEA0183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)
  
  -324000000~324000000(-90°~90°)
  
  oooo经度(m
  
  
  
  as)
  
  -648000000~648000000(-180°~180°)
  
  hhhh椭球高度(cm)
  
  -100000~1800000(-1000.00~18000.00m)
  
  在所有信息终止的<CR><LF>前的一个字节为校验和,是所有信息字节的“异或”。
  
  程序是在KeiluVision2的环境下设计的。
  
  (1)系统初始化
  
  TMOD=0x20;
  
  PCON=0x80;
  
  SCON=0x50;
  
  //计算定时初值
  
  value=65536-(36000*125L/(24L*9600));
  
  TH1=value;
  
  TL1=value;
  
  TR1=1;//定时器1为波特率发生器
  
  P3SFS=0x03;
  
  //设置LCD的I/O口模式
  
  PSD8xx_reg.VM|=0x80;
  
  //定时器0初始化
  
  timer0_init();
  
  //LCD初始化为8位,2行,5×7点阵,
  
  //不闪烁,光标关闭
  
  lcd_init();
  
  (2)读取MotorolaOncore接收器信息
  
  先识别判断是否为@@Ea开头,若是,将其后的所有字符信息放入org_data[]数组中,以便后面从中提取所需数据。
  
  while(1){
  
  while(!RI);
  
  ch=SBUF;
  
  if((RI)&&(ch==0x40))//识别’a’
  
  {RI=0;head[0]=ch;
  
  while(!RI);
  
  ch=SBUF;
  
  if((RI)&&(ch==0x40))//识别第二个’@’
  
  {RI=0;head[1]=ch;
  
  while(!RI);
  
  ch=SBUF;
  
  if((RI)&&(ch==0x45))//识别’E’
  
  {RI=0;head[2]=ch;
  
  while(!RI);
  
  ch=SBUF;
  
  if((RI)&&(ch==0x61))//识别抋?
  
  {RI=0;head[3]=ch;
  
  for(k=0;k<=72;k++)
  
  //将后续72个字符放入org_data[]
  
  {while(!RI);
  
  org_data[k]=SBUF;
  
  RI=0;
  
  }
  
  }
  
  else{RI=0;continue;}
  
  }
  
  else{RI=0;continue;}
  
  }
  
  else{RI=0;continue;}
  
  }
  
  else{RI=0;continue;}
  
  
  
  
  }
  
  (3)从org_data[]数组中提取所需信息
  
  读取的信息都存放在org_data[]数组中,根据@@Ea的格式内容即可定位所需信息的位置。数组中所存放的是二进制数,为了能显示还需将其转换为ASCII码的形式,因此还提供了以下4个函数来实现此功能,分别是:hextobcdtoascii_two(unsignedinthexs_two,unsignedcharnum_two)、hextobcdtoascii_four(unsignedinthexs_four,unsignedcharnum_four)、hextobcdtoascii_nine(unsignedlonginthexs_nine,unsignedcharnum_nine)和init_msgbuff(unsignedchar*dataptr,unsignedchar*buffptr),其中前3个分别是实现将二进制数转换成两位、四位和九位的ASCII码形式,最后一个函数是实现将代码段中的字符串存入数据存储区内,用以实现将字符串显示在液晶显示器上。
  
  程序运行后,在液晶上显示的结果为:
  
  DATE:?1-01-2004
  
  TIME爃07:m50:s10
  
  LATITU:牋0028?44?//经度为28°44′,因为表示度的小圆圈不好显示,所以用问号?表示度。
  
  LONGIT:牋0115?51?//纬度为115°51′
  
  HIGH:牋0145牋ft?//高度为145英尺
  
  结语
  
  在需要实时、准确地获取空间位置和时间信息的场合,如环境监测与保护工程、交通调度等,该设计可嵌入到此类远程移动监控系统中。
  
  
  
  

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