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标题: Motorola GT Oncore接收器的接口与监测编程 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-12 15:27
标题: Motorola GT Oncore接收器的接口与监测编程
摘要：介绍了Motorola GT Oncore接收器的硬件和软件组成原理，说明了GPS参数从该接收器的接口正常读取以及发送和接收程序的编制，并且对GPS参数进行处理。
关键词：GT接收器；GPS; 编程

Abstract: This paper introduces the principle of hardware and software in Motorola GT Oncore.

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It explained GPS parameter from the interface of this receiver read normally to take as well as send and receive the edit of program, and for GPS, parameter is processed.

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Keywords: GT receiver; GPS; Programming

0．引言

随着世界半导体产品和通信技术的发展，摩托罗拉公司经过近十年的研究，使全球定位系统(GPS)的产品已更新换代，集成度更高，重量更轻。
为了适合嵌入方式应用面特殊设计的GT型Oncore接收器，配合新型的低剖面有源微带天线，使工程师可更随意地把GPS技术引入OEM(初始设备厂家)的应用中。
摩托罗拉GPS接收器可输出以摩托罗拉二进制I/O协议表示自身位置，速度，航向，卫星的跟踪状态和时间信息。另外，用户也可要求有1PPS(每秒一脉冲)的时标输出。

1． Motorola GT Oncore接收器简介

Motorola Oncore接收器是一种智能型GPS传感器，作为精确定位、导航系统、授时系统的部件，该接收器能通过一个反相TTL串行接口提供自身位置、速度及时间信息。最低限度可用系统包括Oncore接收器、天线和一个智能系统控制器装置。

1．1 Motorola GT Oncore接收器的基本结构与接口
Motorola GT Oncore接收器的功能结构如图1所示。

1．2 工作原理
Oncore接收器有8个并行通道，可同时跟踪8颗卫星。它通过天线接收L1 GPS信号（1575.42MHz），并对C/A码跟踪。码跟踪由载波辅助。Oncore接收器必须使用5V直流稳压电源。
GPS卫星发送的L1波段信号由低剖面微带插拔天线接收，经过一个窄带滤波器后，由天线模块内的信号前置放大器放大。经过滤波放大的L1波段信号通过一根同轴电缆被送至射频信号处理电路。该同轴电缆同时也提供天线模块进行信号前置放大所需的5V电源。
Oncore接收器印刷电路板(PCB)的射频(RF)信号处理部分包括有将天线接收的GPS信号进行变频的电路。最后得到的中频(IF)信号进入Oncore接收器印刷电路板上的8通道码和载波相关器，在通道分开器前高速模数转换器（A/D）已将中频信号转换为数字信号。经过数字化处理的中频信号被送至数字信号处理器中（8通道码相关和载波相关电路也包括在其中），然后信号被分解，进入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（MPU）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。另外，定位处理器单元也包括经过反相的TTL串行接口。
Oncore接收器中还有一个能使接收器保持休眠状态的随机存贮器（RAM），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。

2. GPS参数正常读取的基本步骤
系统基本工作方式：
首先MCU通过各种设置命令完成初始状态的设置（包括时间模式、起始时间、起始定位参数、历书）；
再设置响应信息（位置/状态/数据）速率；
之后，接收器会按照设定的速率将定位信息通过主串口送往MCU
典型工作流程如图2所示。
几个基本程序与功能：
1)    串口初始化
功能：设置波特率、帧格式（起始位、终止位、数据位、校验方式）
2)    串口写
功能：将发送缓冲区sentbuff的内容写入串口（sentbuff为命令缓冲区存放命令串和参数串）
3)    串口读
功能：从串口读入数据存入接收缓冲区receivebuff的内容（receivebuff为数据缓冲区，存放由GT Oncore发来的响应串）
MCU向GT Oncore发送命令：先将命令串存入命令缓冲区sentbuff，再调用“串口写”，完成发送。
MCU接收GT Oncore响应信息：依次将接收的字符存入数据缓冲区receivebuff，再从响应位解释处理。

3.GPS获取参数的处理
MCU接收的定位信息格式如下：

4.  试验结论
实验总体分三个阶段进行：
1）、利用随机工具进行系统配置与数据采集实验---熟悉系统，并作为后续实验的参考基准。
2）、采用自编的PC程序对Motorola GT Oncore接收器进行配置与数据采集实验---以正确把握系统的工作方式和性能。
3）、采用自编的MCU程序和系统（包括接口）对Motorola GT Oncore接收器进行配置与数据采集实验---以正确把握系统的工作方式和性能。
4)实验程序编制，
      （1）、可以正确单独发送与接收。
      （2）、可以连续发送与接收（状态切换）---考虑返回信息的显示方式（解码程序）。
如图3所示。

本文作者创新点：
1)分析了Motorola GT Oncore接收器的硬件组成原理；
2)编制了GT接收器正常读取以及发送和接收程序；
3)对GPS参数进行了处理。

参考文献：

[1] 北京卫信杰科技发展有限公司. ONCORE 用户手册.
[2] 陈建春. Visual C++开发GIS系统[M]. 北京：电子工业出版社，2000
[3] 贺轶斐，顾大权，许屏. GPS接收机与Mapinfo间的信息传输[J]. 微计算机应用. 2003
[4] 钱清泉. 信息化时代的监控系统及其产业化发展[OL].http://www.paper.edu.cn，2005-03-07
[5] 刘志红，王更生，魏明华．铁路智能运输系统(RITS)［J］．微计算机信息，2006，7-3：16-19

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