浅论ARM的发展及其在GPS接收机中的应用

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浅论ARM的发展及其在G P S接收机中的应用
李家全
(苏州市公安局平江分局
翁学林
江苏苏州 21 5031)
摘要：ARM处理器是英I~ARM(Advanced RISC Machines)~＼司设计最流行的嵌入式处理器，广泛应用于个人通信等嵌入式领域。本文介
绍了~XARM的发展并介绍了ARM9在GPS接收机软件设计中的应用
关键词：ARM GPS接收机 软件设计
中图分类号：TN8 51 文献标识码：A 文章编号：1 672—3791(2011)05(b)一0082—01
ARM微处理器具有性能高、功耗低的
特点，被广泛用于各个领域，比如嵌入控
制、消费／教育类多媒体、DSP以及移动式
应用等。
1 ARM的发展
ARM 公司成立于l991年，主要出售芯
片设计技术的授权，基于ARM核的芯片已
广泛应用于电子、网络、微控制器等嵌入式
领域。自从RISC CuP的推出，ARM结构体
系发生了很大的演变和提高，在十几年的
发展过程中，共推出了7个版本的结构体
系，不同版本的ARM结构体系之间具有明
显的结构差异(见表1)，每个版本代表一套
指令集定义和相应的功能框架，并且这些
结构体系具有很好的向下兼容性。
目前，较为主流的CPU为ARM946E和
ARM926EJ，其中ARM946E是V5TE结构体
系的代表，它采用哈佛结构，具有5级流水
线，能提供I．IMIPS／MHz的性能，且拥有
MPU和Cache，是一款高性能的嵌入式控制
处理器。ARM926EJ可支持现有的所有主流
应用操作系统，它除了具有良好的DSP运算
能力，还具有Jazelle技术，使得Java性能大大
提高。
2 ARM在GPS接收机设计中的应用
GPS全球定位系统(Global Positioning
System)是美国布设的第二代卫星无
线电导航系统。GPS由空间部分、地面监
控部分和用户部分组成，GPS接收机是
GPS中的用户部分，功能上可分为信号接
收单元、信号处理单元和数据存储单元，
其设计模块图见图l。其中微处理器是核
心部分，由于GPS接收机的夹时数据运算
量较大，所以，对微处理器的性能要求较
高。ARM 9微处理器由干其性能高、体积
小、功耗低的特点，得到广泛应用。我们
选用S3C241 0作为处理器，它是一款基于
ARM920T内核的l6／32位RISC嵌入式微
处理器核，其运行频率是2O3MHz，远远高
于传统的GPS处理器。
GPS接收机系统的工作原理是这样的，
首先，GPS OEM板接收GPS数据信息，经过
处理后，将数据按照NMEA 0183 ASCII码
协议组成数据帧，然后通过串口给ARM最
小系统发送。ARM最小系统接收到串口数
据后，对其进行解析，得到GPS的三维数
据，然后再将该数据显示到LCM上，这样即
完成了整个系统的数据接收【ll。
3结语
使用OEM板设计嵌入武GPS接收机，在
硬件连接完成后，将C语言编写的程序移植
到ARM上，通过调试便可实现GPS接收机
的导航定位功能。由于GPS接收机可实现全
天候实时定位导航，且体积小、携带方便，
其在人们生活中的应用将会越来越普遍。
参考文献
[J】宋茂忠．提高定位精度的数据处理技术
fJ】数据采集与处理，2001，16(2)；8-9．
卜I-信叫接收单元—_l一信号处理，数据存储单元
图1 GPS接收机设计模块图
表1 不同版本的ARM结构体系之间的差异
特性集 主要CPU 代表
AI℃hitecture Thumb DSP JazeLIe Media Thum]o2
V4T ~／ ARM 7TDMI、ARM920T ARM922T、ARM940T
V5TE ~／ ~／ ARM 946E ARM 10E
V5TEJ ~／ ~／ ~／ ARM926EJ、ARM 10EJ
V6 ~／ ~／ ~／ ARM 11
Cortex ~／ ~／ ~／ v／
注：“ ”为部分内核有
82 科技创新导报Science and Technology Innovation Herald
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2014-9-29 20:02 上传

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