GPS无线定位终端硬件的实现

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      【关键词】GPS ；GR-87 接收模块 ； mini2440
      0 引言
      随着我国北斗导航系统的开发和投入使用，基于嵌入式的车载导航系统和手持导航等硬件设备的开发已经成为了一个热门。GPS 主要实现的功能有定位、测量和授时等，其中GPS 车载导航是民用最广泛的项目之一，主要功能是实现动态( 即瞬间) 定位。
      1 GPS 系统终端硬件
      1.1 HOLUX GR-87 卫星接收模块HOLUX GR-87，采用美国瑟孚（SiRF）公司所设计的第三代低电量卫星定位接收晶片，是一个完整的卫星定位接收器。具备全方位功能，能满足专业定位的严格要求与个人消费需求。适用范围从汽车导航、地图制作、各种调查到农业用途等。HOLUX GR-87 接收模块只要适当的电源供应和面对天空即可满足使用的基本需求。
      HOLUX GR-87 接收模块主要性能特点如下：
      接收通道：20 通道并行接收；
      跟踪卫星数：可同时跟踪20 颗卫星；
      每0.1 秒接收一次，每1 秒更新一次定位资讯；
      实时定位精度：10m（2DRMS），1-5m（DGPS）；
      支持通讯协议：NMEA-0183.22 版本规格输出及SiRF 二位编码；内建充电电池（为选用功能），储存卫星资料，如卫星讯号状态、上次使用时的最后位置日期及时间；
      体积：25.4mm（L）×25.4mm（W）×7mm（H）；天线连接方式：外接天线；输入电压：5V±10% 或3.3±10％伏特直流电；输入电流：80mA ；双向传输，并提供相容介面RS-232 及TTL 两种输出格式，可自选传输速率4800（出厂预设值）、9600、19200 或38400bps。
      1.2 ARM mini2440 开发板硬件资源
      基于 ARM mini2440 开发板的硬件资源如下：
      它的CPU 使用的是三星公司的型号为S3C2440A，其工作时的主频为400MHz到533MHz，它的SDRAM 内存为在板64M SDRAM 并且为32 位数据总线，时钟频率最高时可高达100MHz ；FLASH 存储为已经安装了BIOS，掉电非易失，在板256M/1GB Nand Flash 和 在板2M NorFlash ；LCD 显示为STN 液晶屏和TFT 液晶屏，SIN 液晶屏为可以直接连接4 线接口的四线电阻式触摸屏；其屏幕分辨率可以达到1024×768 象素并且支持黑白、从4 级灰度到16 级灰度、256 色、4096色，规格尺寸是从3.5 寸到12.1 寸；真彩色TFT 液晶屏其屏幕分辨率为1024×768象素，支持黑白、从4 级灰度到16 级灰度、256 色到64K 色，规格尺寸为3.5 寸到12.1 寸；
      本设计的接口如下：1 个采用DM9000 网络芯片的以太网RJ-45 接口其可达到100M ；3 个串行口；1 个USBHost ；1 个USB Slave B 型接口；1 个SD卡存储接口；1 路立体声音频输出接口，1 路麦克风接口；1 个10 针JTAG 接口间距为2.0mm ；4 USER Leds ；6 USERbuttons ；1 个PWM 可控蜂鸣器；1 个可调电阻，可以用于AD 模数转换的测试；
      1 个I2C 总线AT24C08 芯片，可用于I2C总线测试；1 个20pin 摄像头接口间距为2.0mm ；板载实时时钟锂电池；5V 电源接口，带电源开关和指示灯；
      内部为带锂电池的实时时钟；该系统的晶振：12M 的无源晶振；扩展接口：有1 个34 pin 的Jpio 接口和1 个40 pin 的系统总线接口，每一个接口都是2.0mm。
      操作系统：Linux2.6.13;Windows CE.NET5.0;
      2 ARM 板与GPS 模块接口电路
      ARM 板与GPS GR-87 接收模块接口电路图如图1 所示：

      3 总结
      本论文所实现的GPS 无线定位终端系统的主要硬件部分包括：mini2440、GR-87 接收机模块以及电源部分, 本章主要详细介绍了GR-87 接收模块和mini2440 的硬件资源，对GPS 无线定位终端的硬件进行了解，其中，mini2440 是整个系统的中心控制单元。
      【参考文献】
      [1] 北京导航时代科技发展有限公司.GR-87 GPS 接收模块资料[DB/EL]. 北京,2010.
      [2] 深圳市裕达通科技有限公司.mini2440 用户手册[DB/EL]. 深圳,2010.
      [3] 周忠谨, 易杰军.GPS 卫星车辆原理与应用[M]. 第一版. 北京：测绘出版社,1991.
      [4] 陈龙. 基于ARM 的GPS 定位系统的研究与实现[D]. 西安电子科技大学,2008.
      [ 5 ] I . A . G e t t i n g , T h e G l o b a l P o s i t i o n i n gSystem,IEE spectrum,VOL30No.12December,1993.