基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告.
基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告
基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告一.引言随着我国经济水平的快速发展，汽车行业也蓬勃发展起来。
汽车的增长速度远远超过公路的增长速度，汽车拥有量的急剧增加和城市现代化交通建设的相对滞后导致城市交通情况不断恶化。
同时，现代物流对运输车辆和货物安全与准时调运的要求、公交与出租车的运营管理、大型的企事业单位日常车辆管理也都对车辆的监控与导航有迫切的需求。
面且随着旅游行业的发展，人们急需要一种可以随时随地知道自己方位和目的地的方便设备。
GPS(全球定位系统)具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，应用广的特点，通过GPS 接收机可以实现精确的自主定位，这为实现车辆的定位和导航奠定了基础。
伴随ARM处理器、嵌入式操作系统、路径优化控制算法和GPS网络的成熟，车辆定位导航系统有了新的发展，可以在短时间内实现定位和最优路径导航。
本项目在信息系统终端的设计中采用了ARM处理器和嵌入式操作系统uC/OS-II作为开发平台，通过采用ARM处理器可达到最大为60MHz的CPU操作频率，使得数据处理能力大大加强，同时，基于嵌入式操作系统uC/OS-II开发设计的软件具备了很强的扩展性和稳定性。
二.方案简介1.功能简介该嵌入式GPS导航系统由GPS系统获得当时所在的位置的经纬度，通过换算和地图匹配在地图上得到当时的实际位置，然后由用户输入目的地，通过A*最短路径算法计算最短路径并在矢量地图上显示，同时提取GPS提供的速度，时间等信息显示在屏幕上。
2.硬件实现本嵌入式GPS导航系统的硬件核心是意法半导体ARM7系列中的16/32位RISC处理器STR710FZ2T6芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点面设计的。
系统框图如图1所示。
系统以STR710FZ2T6微处理器为核心，与2片512KB的SDRAM(IS61LV25616)、一片8MB 的NAND Flash和一片2MB NOR FLASH（SST39LF160）组成。
基于ARM处理器的车载GPS系统设计方案
基于ARM处理器的车载GPS系统设计方案1 引言车载GPS定位终端在过去十年内已经成为汽车工业发展的焦点。
在欧美国家和日本，车载GPS定位终端在最近几年内得以广泛的应用。
车载GPS定位终端是融全球卫星定位技术(GPS)和现代无线通信技术于一体的高科技系统。
该终端的主要功能是通过GPS模块从卫星获取GPS数据,将移动车辆的动态位臵(经度、纬度、时间、速度)等信息实时地通过无线通信链路上传至监控中心,同时接收监控中心发送的控制命令。
目前的车辆监控系统中大多采用GSM通信网以短信息的方式进行通信,不能充分满足实际应用的需要。
而GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线业务是一种以分组交换技术为基础,采用IP数据网络协议的高效数据传输网络，可以弥补GSM网络的不足。
车载GPS定位终端不仅在智能交通系统中担负主要作用，同时还可以提供防盗防抢劫报警，公交车报站，物流车辆调度等多种服务。
2 车载GPS定位系统的硬件设计本部分介绍车载GPS定位系统硬件系统的设计方案，着重阐述嵌入式处理器AT91RM9200硬件系统的设计，GPS卫星数据采集模块的接口设计和GPRS通信模块接口的设计。
如图1所示，车载GPS定位系统的硬件结构主要由GPRS接收模块、GPS接收模块、SDRAM,FLASH存储器模块、串口通信模块，以及外围模块组成。
图1车载GPS定位系统的硬件结构组成2.1 GPRS接收模块电路设计GPRS模块负责主电路板与监控中心的通信任务，它将处理好了的GPS数据通过网络发送给监控中心，并接收监控中心发送给主电路板的控制命令，该模块直接影响到这个车载终端的实际使用效果。
本系统选用的GPRS模块是由索尼爱立信公司推出的GR47模块，该模块的主要特点是内臵TCP/TP协议栈。
它允许一个TCP/UDP传输机制以最小的前期配臵和操作来被使用。
其内嵌控制器方便集成客户的应用，减少外部控制器的需求。
基于ARM嵌入式GPS导航系统软硬件设计.
基于ARM 嵌入式GPS 导航系统软硬件设计一、硬件实现本嵌入式GPS 导航系统的硬件核心是三星公司 arm9系列中的16/32位RISC 处理器S3C2410A 芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合 嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点而设计的。
系统框图如图 1所示。
该系统以S3C2410A 微处理器为核心，与2片32M 的SDRAM （HY57V561620CT ） 和一片64M 的NAND Flash （K9F1208U0B 组成了最小系统。
外部添加了用于接收 GPS 信号的GPS 模块，用于显示的液晶面板以及一片 UDA134仃S 勺声音芯片。
此 外，为了调试的方便，我们还增加了一片CS8900A 勺10M 网卡芯片。
Kcyboatd 特扩充 KPF120SUOB 64M Naud FlashHY57V561620CT 32M SDRAM X 2图1系统框图二、系统平台的建立系统平台的建立主要包括两部分，即宿主机（ 交叉编译器工具链的建立。
PC 机上的操作系统可以有多种选择：安装 Linux 发行版、在 Windows 下使 用虚拟机或者使用Cygwin 。
由于现今Microsoft Windows 统领着全球超过半数 的PC 机（在中国Windows 占据近90%勺份额），许多开发者开始使用虚拟机等 手段来实现在 Windows 平台下进行嵌入式Linux 的开发，但这些方法都会或多或 少地带来些兼容性问题。
开发嵌入式Linux 最好的选择便是在PC 机上安装Linux 发行版，因为这样与Windows 毫无关联，可占有系统全部资源，拥有系统最高性 能和最佳的兼容性。
在建立交叉编译器工具链方面必须注意一点的便是C 运行库的选择。
现在可供选择的C 运行库有glibc, uClibc 以及newlib 等。
glibc 是由GNU 项目提供RESET复位电路 CSS900A EthenittUDA1341TS IIS 音频接口 SD-Caid 待扩充TFT LTD 640x450UDA^?'IT ；PC 机）上操作系统的选择和S3C2410A RISC 微处理器 ARM920T 内梳RS 器2 UART GPS 複块RS-232 UART 上位机通信 USB Host 駅标接口的标准C运行库，它针对PC应用设计，较庞大，但能提供最优的兼容性。
基于arm的GPS导航定位系统设计.
江苏科技大学本科毕业设计（论文）I基于ARM的GPS导航定位系统设计ARM-based GPS navigation system design摘要GPS(全球定位系统)是一种全方位的实时定位技术,随着GPS技术的发展，以ARM处理器作为主CPU的嵌入式硬件平台几乎已经成为信息产业的硬件标准。
一方面，它具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高等特点；另一方面，它为高速、稳定地运行嵌入式操作系统提供了硬件基础。
本文以Windows CE为嵌入式操作系统，对基于ARM 的GPS定位系统的开发进行了研究与实现。
硬件平台设计以三星公司的ARM920T核的S3C2410为微处理器，对以下三个方面的技II术进行了研究：一是对GPS及嵌入式技术进行了介绍，介绍了GPS技术原理、特点、和定位方式；二是搭建基于ARM的硬件平台，对电源电路，存储电路等进行了设计；三是对GPS模块及通讯接口进行了设计。
关键字: GPS ARM Windows CE操作系统AbstractGPS (Global Positioning System) is a comprehensive real-time positioning technology, with GPS technology to ARM processor as the main CPU of the embedded hardware platformhas almost become the information industry hardware standards.On the one hand ,it has asmall,strong performance,low power,high reliabity:on the other hand,it is high speed,stableoperation and provides a hardware based embedded operating system.In this paper, WindowsCE embedded operating system, ARM-based GPS positioning system and implementation ofIIIdevelopment studied. Platform designed to Samsung S3C2410 ARM920T microprocessor core, on the followingthree techniques were studied: one on the GPS and embedded technologies are introduced,introduced the principle of GPS technology, features, and positioning means ; Second, ARM-based hardware platform built on the power supply circuit, memory circuit design, etc.;Third, GPS module and the communication interface is designed.Keywords: GPS ARM Windows CE Operation System目录第一章绪论 (1)1.1 嵌入式技术研究背景 (1)1.2 GPS技术研究背景 (2)第二章 GPS技术基本原理 (3)2.1 GPS基本原理 (3)2.1.1卫星的位置 (3)2.1.2卫星与用户间的相对距离 (4)2.1.3卫星信号的解算 (4)2.1.4 GPS的定位方式 (5)IV2.2 GPS发展前景 (6)第三章嵌入式系统设计 (8)3.1嵌入式系统 (8)3.2 WINDOWS CE嵌入式操作系统 (8)3.3 WINDOWS CE系统框架 (9)3.4嵌入式软件平台开发 (10)3.4.1 Boot Loader开发 (10)3.4.2 OAL开发 (11)3.5 ARM技术介绍 (13)3.5.1 ARM处理器的体系结构 (13)3.5.2 ARM920T微处理器概述 (14)第四章系统硬件及GPS模块设计 (15)4.1总体硬件设计方案 (15)4.1.1 系统硬件的选择 (15)4.1.2 S3C2410处理器 (15)4.2系统硬件电路设计 (16)4.2.1电源电路 (18)4.2.2 串口电路 (18)4.2.3 Flash电路 ....................................................... 19 4.2.4 SDRAM电路 (20)4.2.5 显示电路 (21)4.3 GPS模块电路设计 (22)4.3.1 GPS模块选择 (22)4.3.2 GPS模块与主机的串口通信 (23)第五章系统软件设计 (25)5.1 NEMA0183协议 (25)5.2 GPS程序设计 (25)5.3 用户界面 (29)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)V第一章绪论1.1 嵌入式技术研究背景随着计算机和通信技术的快速发展，嵌入式系统己经广泛渗透到人们的工作、生活中，从家用电器、手持通讯设备、信息终端、仪器仪表到汽车、军事装备、制造工业、过程控制等。
基于ARM的GPS定位系统的研究与实现的开题报告
基于ARM的GPS定位系统的研究与实现的开题报告一、选题背景及目的随着移动互联网的发展，GPS定位系统已经成为现代生活中不可或缺的一部分。
作为定位导航系统的核心组成部分，GPS定位芯片已经广泛应用于车载导航、行车记录仪、智能手表、智能手机、航空航天等领域。
目前市场上常见的GPS定位芯片包括北斗、GPS、GLONASS等，其中以GPS最为常用。
针对当前市场上使用广泛的GPS技术，本文将开发基于ARM平台的GPS定位系统。
目的：1. 研究GPS定位系统的原理和技术；2. 设计并实现基于ARM平台的GPS定位系统；3. 加强对ARM系统开发的掌握和理解；4. 为GPS定位系统在智能终端应用打下基础。
二、研究内容1. GPS定位原理和技术：分析GPS定位原理和技术，包括GPS信号的接收、处理等。
2. ARM系统架构分析：对ARM系统的硬件架构和软件架构进行分析，熟悉ARM系统的特点，建立对ARM平台的理解。
3. GPS定位系统架构设计：设计GPS定位系统的架构，包括整体设计、软硬件结构设计、信号采集与处理、定位算法的实现等。
4. GPS定位系统实现：将GPS定位系统的设计实现在ARM开发板上，并进行调试和优化。
要求系统能准确获取GPS信号，并计算出精确的位置信息。
5. GPS定位系统应用拓展：将GPS定位系统应用于智能终端，实现基于手机平台的GPS定位功能，并在实测中进行测试与优化。
三、预期成果1. 理论层面（1）对GPS定位系统的原理和技术进行深入研究，掌握GPS定位技术的基本原理和应用方法。
（2）对ARM架构进行研究，掌握ARM平台的软硬件开发技术。
（3）设计并实现基于ARM平台的GPS定位系统，能够准确获取GPS信号并计算出精确的位置信息。
2. 实际应用层面（1）实现GPS定位系统在ARM平台上的应用；（2）实现GPS定位系统在智能终端应用并进行测试和优化；（3）对GPS定位系统在智能终端应用场景进行拓展，提升系统的可用性和性能。
基于ARM的GPS定位系统
毕业设计学生姓名：鲁乐学号： 080704123 学院：信息科学与工程学院专业：电子科学与技术题目：基于ARM的GPS定位系统指导教师：张秀清（讲师）评阅教师：王书海(副教授)2012年5月河北科技大学毕业设计成绩评定表姓名鲁乐学号080704123 成绩专业电子科学与技术题目基于ARM的GPS定位系统指导教师评语及成绩指导教师：年月日评阅教师评语及成绩评阅教师：年月日答辩小组评语及成绩答辩小组组长：年月日答辩委员会意见学院答辩委员会主任：年月日注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书中。
毕业设计中文摘要目前全球定位系统（GPS）广泛应用与测量测绘，导航定位，监控防灾等社会生活的方方面面。
特别随着我国的“北斗”二代导航系统亚太组网接近尾声，我国的GPS定位导航市场将进入快速发展时期。
因此设计一种携带方便，使用简单，价格低廉的GPS定位终端对于GPS定位技术的推广和普及有着不同寻常的意义。
本文分析了当前嵌入式技术和GPS全球定位技术的发展现状，结合中国国情，提出了一种低成本的GPS定位终端的设计方法。
设计时采用了三星公司推出的基于ARM9内核的S3C2410微处理器搭建的嵌入式系统，通过串口实现的GPS模块数据的接收和处理；使用嵌入式Linux操作系统、Qt/Embedded图形设计软件、交叉编译工具链实现对GPS定位软件的开发。
系统设计分为硬件和软件两部分：硬件上设计了ARM 最小系统，具有存储器、内存、串口、液晶显示等外围电路；软件上则采用了Qt 的Designer工具设计了操作界面，使用C++设计了NEMA0183的解码算法，采用了嵌入式Linux系统和交叉编译的方式进行系统开发。
关键词嵌入式技术系统移植全球定位系统图形界面系统交叉编译毕业设计外文摘要Title ARM-based GPS positioning systemAbstractGlobal Positioning System (GPS) widely used surveying and mapping, navigation and positioning, monitoring, disaster prevention and other social aspects of life. Especially because of China's "Beidou" second-generation navigation system completing the Asia-Pacific Network, China's GPS navigation market will enter a period of rapid development. Design an easy to carry, simple to use and inexpensive GPS positioning terminal to popularize GPS positioning technique have an unusual significance. This paper analyzes the current development status of embedded technology and GPS global positioning technology, with China's national conditions, and put forward a low-cost design method of GPS positioning terminal. Design used the Samsung produced S3C2410 microprocessor of which based on ARM9 kernel to build embedded system, through a serial port to complete the GPS module data receiving and processing; use embedded Linux operating system, Qt/Embedded graphics design software, cross-compiler the tool chain to achieve the development of GPS positioning software. The system design is divided into two parts--hardware and software: hardware design include ARM minimum system, NAND Flash, SDRAM, serial ports, LCD display, and other peripheral circuit; software, use the Qt Designer tool to design the operation interface, the C++ to design a NEMA0183 decoding algorithm, the embedded Linux system and cross-compiled to develop system.Key Words Embedded System Migration GPS GUI Cross-compiler。
基于ARM的GPS定位系统设计_图文.
计算机应用 2008年8月第4期1引言基于ARM的GPS定位系统设计西安邮电学院杨春杰摘要介绍了基于A蹦芯片LPc2131的GPs定位系统的设计及实现,其中LPc2131为核心处理器,它接收GPs信息并对其进行处理,然后通过GsM模块把处理后的信息发送到GsM网络,任何和GsM短信服务兼容的平台都可以获取此信息并做相关应用。
关键词LPC2131GPS定位 GsMGPs(全球定位系统在导航领域有着广泛的应用,它可以准确给出对象所处的经纬度及时间、速度等信息,以便于对象的精确定位,从而便于导航、搜寻、报警、监控等工作的实施;ARM是流行的嵌入式技术之一,在数据处理的速度及方式上有着传统 MCU无法比拟的优势,一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序四个部分组成,其中,操作系统的大小可根据功能进行裁剪。
此外,除结构体系优势外,ARM的接口资源也极其丰富;GSM(Global Svstem for Mobile Commullications是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,它提供了一个开放性的空中与网络接口,业务涵盖了语音、短消息及数据等内容。
2定位系统硬件组成为了保证通用易行,设计采用了被广泛使用的 GARMIN公司GPS25LVS模块作为GPS信号的接收端,它将GPS接收机的主要部件做成大规模集成电路片,并集成在一块电路板上。
GPS25LVs串口l输出 NMEA 0183版本2.00的ASCⅡ码语句,该语句包含时间、日期、方位、速度和磁偏角等信息,其串口输出电平为Rs232标准电平,可方便地和PC机或灿蝴处理器相连;AI己M处理器选择LPC2131,它是一个小封装、低功耗且支持实时仿真和嵌入式跟踪的 16/32位ARM7rIDMI.S CPu;GsM模块则选用西门子公司的TC35i模块,它集成了数据采集、数据传输及短信息服务等功能。
LPC2131先通过GPs25L,VS接收信息,信息处理后送到GSM模块发送,所发送的信息包括了目的地址、控制信息及自定义信息。
基于ARM的无人车GPS导航系统的设计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设计与实现
各模块之间的连接和互动关系如下：ARM微控制器作为主控单元，负责接收 GPS模块、车速传感器和方向传感器的数据，进行处理后通过串口通信将控制信 号发送给车辆控制系统。同时，微控制器还将车辆状态信息和定位信息显示在液 晶显示屏上，方便驾驶员或控制中心进行监控。
基于ARM的无人车GPS导航系统 的设计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设 计与实现
基于ARM的无人车GPS导航系统设计与实现
随着科技的快速发展，无人驾驶汽车已成为人们的焦点。而GPS导航系统作为 无人驾驶汽车的重要组成部分，为车辆的精确控制和路径规划提供了基础。本次 演示将基于ARM（Advanced RISC Machines）架构，探讨无人车GPS导航系统的 设计与实现。
基本内容
同时，为了提高自主导航的可靠性和鲁棒性，可以采用滤波算法（如卡尔曼 滤波算法）对定位信息进行处理和分析，以提高定位信息的准确性和可信度。
基本内容
对于系统测试与结果验证，通常需要进行以下步骤： 1、测试场景设计：为了测试无人驾驶车GPS自主导航系统的性能，需要设计 不同的测试场景，包括城市道路、高速公路、隧道、桥梁等多种路况和环境，以 检验系统的全方位性能。
基本内容
在具体应用中，可以根据实际需求选择合适的定位技术。 2.地图构建：无人 驾驶车GPS自主导航系统需要构建高精度地图，以便于导航控制器根据地图信息 计算出车辆应该行驶的路径。地图构建主要包括地图数据的采集、处理和存储。 地图数据可以来源于现有的地图数据商，也可以通过自身采集数据进行构建。在 地图构建过程中，需要考虑实时地图更新问题，以保证地图信息的准确性和实时 性。
具体硬件设计包括电路连接和硬件模块的选型。首先，我们需要搭建一个包 括GPS模块、车速传感器、方向传感器等硬件的电路板，并使用ARM微控制器对其 进行控制。其中，GPS模块负责获取经纬度信息，车速传感器和方向传感器则分 别检测车辆的速度和方向。此外，为方便调试和程序下载，还需选用一款具有串 口通信功能的液晶显示屏。
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基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告姓名：班级：学号：基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告一、需求分析1、问题的提出随着我国经济水平和时代的快速发展，汽车行业也蓬勃发展起来。
汽车的增长速度远远超过公路的增长速度，汽车拥有量的急剧增加和城市现代化交通建设的相对滞后导致城市交通情况不断恶化。
同时，现代物流对运输车辆和货物安全与准时调运的要求、公交与出租车的运营管理、大型的企事业单位日常车辆管理也都对车辆的监控与导航有迫切的需求。
面且随着旅游行业的发展，人们急需要一种可以随时随地知道自己方位和目的地的方便设备。
2.、可行性的分析GPS(全球定位系统)具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，应用广的特点，通过GPS接收机可以实现精确的自主定位，这为实现车辆的定位和导航奠定了基础。
伴随ARM处理器、嵌入式操作系统、路径优化控制算法和GPS网络的成熟，车辆定位导航系统有了新的发展，可以在短时间内实现定位和最优路径导航。
本项目在信息系统终端的设计中采用了ARM处理器和嵌入式操作系统uC/OS-II （专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。
）作为开发平台，通过采用ARM处理器可达到最大为60MHz的CPU操作频率，使得数据处理能力大大加强，同时，基于嵌入式操作系统uC/OS-II开发设计的软件具备了很强的扩展性和稳定性。
二.规格说明二、规格说明该嵌入式GPS导航系统由GPS系统获得当时所在的位置的经纬度，通过换算和地图匹配在地图上得到当时的实际位置，然后由用户输入目的地，通过最短路径算法计算最短路径并在矢量地图上显示，同时提取GPS提供的速度，时间等信息显示在屏幕上。
1.需要采用的设备本嵌入式GPS导航系统的硬件核心是意法半导体ARM7系列中的16/32位RISC 处理器STR710FZ2T6芯片，该芯片强大的实时处理能力和丰富的外围接口非常适合嵌入式系统的开发，本系统正是基于该芯片的这些特点面设计的。
系统框图如图1所示。
系统以STR710FZ2T6微处理器为核心，与2片512KB的SDRAM(IS61LV25616)、一片8MB的NAND Flash和一片2MB NOR FLASH （SST39LF160）组成。
外部添加了用于接收GPS信号的GPS模块，用于显示的液晶面板以及键盘输入模块。
图1 硬件框图3.主流程图4．体系结构a) 该体系结构描述程序外框基本定义及程序初始化b) 该体系结构描述对各个按钮部件、页面部件的初始化开始c) 该流程结构用以实现对地图路径、GPRS模块波特率的设置d) 该流程图描述地图显示法：首先把地图分割成n*n小块。
然后系统通过得知整张地图四角的坐标，计算出地图每个像素点所对应的坐标。
最后根据读取的gps信息，找到对应的地图，并显示到LCD显示器上。
e) GPRS驱动原理如下所述：GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波。
L1为民用频率，L2为军用。
民用GPS信号调试成C/A 码发送，C/A码又被称为粗捕获码，是1MHz的伪随机噪声码（PRN码），其码长为1023位（周期为1ms）。
用户机接受到C/A码后，通过gps接受器，解调为发送次C/A码的卫星时间。
并通过多个卫星发送的C/A码时间差（至少3个），来确定当前位置。
并以串口的形式把经纬度数据发送给上位机。
三.软件设计3.1 软件数据设计导航软件中的数据主要是导航地图的空间数据,主要由与导航需求相关的一些信息组成，包括道路网几何形状、道路等级、道路特征、交规限制、地理政治边界、感兴趣的点、路标和服务设施等。
这些数据主要分为两大类：道路网数据和非道路网数据。
道路网数据包括基本的道路网的地理数据(如道路的地理位置信息)以及道路上与车辆行驶相关的数据(如道路的交规信息、收费信息、和限速的信息)。
道路网数据的主要特征是有较强的拓扑关系。
非道路网数据主要包括能反映区域的基本地理面貌的地物信息(如河流.湖泊.边界等)以及与出行信息相关的单位信息(如学校、政府机关、医院等)。
整个导航数据的获取和录入可以通过转换通用的地图为矢量图，并且以点代替具体的路面实况。
3.2软件系统设计导航软件是以导航数据库为数据基础的。
针对导航数据库的操作行为.从功能上将导航软件分为具有导航功能的部分和具有浏览功能的部分。
导航功能部分是在动态行进过程中进行导航规划服务的，可分为导航定位、地图匹配、路径规划和路径引导等模块。
主要通过导航界面与用户实现交互、浏览功能主要是在静态过程中对导航的地理信息提供浏览查询服务的通过浏览界面与用户实现交互。
软件系统结构如图2所示。
图2.软件系统框图3.2.1导航功能模块设计该方面的设计中主要包括以下4个模块的设计：(1)导航定位模块实时地从通信端口读取数据.然后进行分析处理，得到可以进行地图匹配的经、纬度数据并将其传给地图匹配模块。
(2)地图匹配模块根据导航定位模块输入的经纬度在导航数据库中进行匹配。
(3)路径规划模块主要是根据用户指定的出发地和目的地在导航数据库中的道路网络中规划出一条最佳路径。
(4)导航引导模块将地图匹配的结果和规划好的路径结合导航地图数据库的数据以地图的方式显示出来。
这样就可以直观、无误地引导用户行进。
3. 2. 2浏览功能模块设计该方面的设计中主要包括以下2个模块的设计：(1)地图浏览模块主要是在浏览界面中实现对地图的缩放、平移等基本浏览操作。
(2)地图查询模块主要是根据用户的要求在导航地图数据库中进行查询操作并通过浏览界面显示出来。
3. 3软件界面设计如前所述，从大的功能上导航软件分为具有浏览功能的部分和具有导航功能的部分。
因此在界面方面也设计了两种不同的界面：浏览界面和导航界面。
浏览界面主要为用户在查找浏览相关地理信息过程中提供交互服务。
导航界面主要将当前的位置在导航地图中显示出来并在实时定位过程中为用户提供关于导航服务方面的一些交互提示。
要求浏览界面和导航界面可以实时地进行切换这样可以方便地为用户提供所有的功能。
3.4嵌入式软件设计该嵌入式系统采用uC/OSII操作系统，由于MCU的处理功能有限，所以在具体的软件实现过程中采用多线程技术，如图3所示。
图3.线程图主控线程主要实现界面功能、导航功能中的地图匹配和导航引导模块、浏览功能中的地图浏览模块以及这些模块间的消息派送、接收和处理，同时协调各个工作线程异步运行。
导航定位线程主要完成导航定位模块中的接收当前位置数据(经、纬度)的功能。
在导航过程中运行线程，线程处理函数把接收到的经、纬度数据实时通过消息发到主线程，由主线程调用地图匹配模块作处理。
路径规划线程主要完成在道路网中求解最佳路径的任务。
在用户要求提供最佳路径时根据用户的出发地和目的地求出一条最佳路径。
在最佳路径求解算法中采用A*算法。
地图数据库查询线程主要完成对导航地图数据库的查询功能，根据用户要求生成线程.完成对相关地理信息的查询。
3.4.1软件的导航功能由主控线程控制实现.其基本实现流程如下(可见图4) (1)运行导航定位线程从输入口读取GPS人线接收到的当前位置的经纬度坐标值。
(2)将经纬度坐标转换到屏幕的像素坐标。
(3)根据当前位置结合导航地图进行匹配处理，把当前位置信息匹配到地图上。
(4)显示并实时刷新导航地图和当前位置。
(5)是否求解最佳路径，若是，则执行下面的第(6)条;否则执行前而的第(4)条。
(6)在导航数据库中选择起始和终止位置,运行路径规划线程在道路网数据中解算出最佳路径并显示到地图上。
图4.导航功能流程图3.4.2GPS数据提取GPS板只要处于工作状态就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串口传送到嵌入式系统中。
由于从串口接收的数据帧是一长串ASCII码字节流，在没有经过分类提取之前是无法加以利用的。
因此，必须通过程序将各个字段的信息从接收到的字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的，可供高层决策使用的定位信息数据。
对GPS信息进行提取必须首先明确其帧结构，数据帧主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。
对于不同的数据帧，其帧头是不同的，主要有“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”以及“$GPRMC"等。
这些帧头标识了后续帧内数据的组成和结构特点。
各帧均以回车符<CR>和换行符<LF>作为帧尾，标识一帧的结束。
对数据帧处理，是先对帧头进行判断，然后只对感兴趣的帧进行数据的提取处理。
由于帧内各数据段被逗号分割，因此在处理接收数据时一般是首先通过搜寻ASCII码“$”来判断是否是帧头，接着对帧头的类别进行识别，然后再根据识别出来的帧类型以及逗号…，‟个数来确定当前正在读取的是哪个定位导航参数，并作出相应的提取和存储。
流程图如图5所示。
图5.GPS数据接收与提取流程图3.4.3显示与查询通过GPS和人工输入接收到的数据，经过MCU的处理，在地图上用醒目的颜色显示出来流程图如下：图6.显示流程图三、测试4.1 操作系统烧写测试安装操作系统测试的目的是搭建系统的软件环境，便于后续工作安装linux有如下步骤1. 格式化硬件2. 安装软件r3. 安装内核文件4. 安装文件系统5.安装好操作系统后，重启系统.4.2 卫星接收测试卫星接收测试的目的是检测接收到卫星的数量，以便在接收到相同卫星的情况下，检测gps信号。
测试位置选择以下四种：第一次测试：位置—室内第二次测试：位置—室外空旷地带第三次测试：位置—街道通过测试判断该GPS适合在室内还是在室外用。
4.3 地图显示测试地图显示测试的目的是测试载入地图的正误、验证地图上下左右移动的功能。
第一次测试：判断是否能能实现上下左右移动第二次测试：判断是否能实现上下左右移动第三次测试：判断是否能实现上下左右移动经测试地图能准确的载入，并能实现上下左右移动的功能4.4 gps信号检测测试Gps信号测试的目的是测试gps信号的精确度，通过测试判断gps数据精确度的高低和误差的大小。
4.5 功耗测试测试环境：建议户外系统使用硬件：gps模块、sd卡、液晶屏通过测试判断，系统功耗的大小。
是否能满足设计技术指标。
4.6 其他测试1）地图路径变更测试。
2）gps串口波特率设置。
4.7 测试结果分析通过以上的测试数据可判断：本GPS导航系统是否能很好地实现题目要求的各项功能。
是否能达到了设计要求。
四. 可靠性分析在导航定位系统中GPS系统是口前世界上应用得最为广泛的，其功能作用已广为人所接受，加之GPS的接收模块的种类也很多，选择余地很大，可根据系统要求的精度、体积、定时标准加以选择。
而且，随着美国取消了其SA政策，提高了输出导航电文的定位精度，使得GPS信号在被接收后不需经过GPS差分站的差分处理，其定位精度也能至少小于15米，这对于大多数民用系统是完全足够的。