基于S3C2440车载定位导航追踪系统的研究与实现

摘要

随着智能交通系统的不断发展和完善，定位导航系统的应用范围和领域也越来越广泛，基于GPS，GPRS/GSM，GIS的车辆跟踪与监控系统正在受到人们越来越多的青睐，显示出强大的发展潜力。GPS（GlobalPositionSystem-全球定位系统）是美国从本世纪70年代开始的研制，历时20年，耗资200亿美元，于1993年正式投入运行，它能够全球、全天候、连续实时地为用户提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。GPS的出现从根本上改变了人们获取空间信息的方式，特别是在交通工具导航、监控、跟踪等领域具有很大的应用价值和发展潜力。 本系统的论文研究是基于ARM9的平台，利用嵌入式linux操作系统强大的管理平台的内核与外设的功能，开发具有导航追踪与监控功能的智能终端系统。本文在分析GPS的定位原理与GPRS的网络结构及其特点的基础上，根据车载系统的要求及实际的需要，对硬件平台各个器件及模块进行选择，提出了终端硬件电路的设计方案；对实时嵌入式操作系统Linux的启动代码移植、内核定制、根文件系统的制作、驱动开发等方面进行了研究；通过选择一种导航电子地图数据，一种坐标转换库和一种图形用户界面等设计了终端的应用程序，并为服务中心的导航监控程序给出一个可行的方案。本系统的终端是以ARM9TDMI-S内核的SAMSUNGS3C2440A为中央处理器，外设模块有：GPRS模块为SIM300，GPS模块为REB3300；使用实时多任务内核为LINUX2.6.14。最后对系统整体性能进行了评估。 本课题所研发的车辆定位导航追踪系统适用范围广，在个人及集群车辆管理，以及车辆安全管理都可使用该系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题产生的背景及意义

1.2国内外GPS发展现状

1.3国内外车载导航系统发展现状

1.4论文研究内容与结构安排

第二章GPS定位原理与GPRS无线数据传输技术简介

2.1 GPS定位原理与应用

2.1.1 GPS系统的组成

2.1.2 GPS定位的基本原理

2.1.3 NMEA-0183标准

2.1.4 GPS语句样本分析

2.2无线数据传输

2.2.1无线数据传输的选型

2.2.2通用分组无线业务GPRS

2.2.3 AT指令驱动GPRS数据传输

2.3本章小结

第三章 车载导航系统终端的硬件设计

3.1终端硬件平台整体设计

3.2处理器的简介

3.3时钟电源管理模块

3.3.1时钟模块

3.3.2电源管理

3.4系统存储系统

3.4.1存储空间的格式

3.4.2寻址空间

3.4.3基于HY57V561620FTP芯片的数据存储器设计

3.4.4基于K9F1208UOB芯片的程序存储器设计

3.5 CS8900以态网卡接口设计

3.6音频芯片UDA1341的IIS接口电路设计

3.7带触摸LCD液晶人机接口电路的设计

3.8 SD卡电路设计

3.9其它的电路设计

3.9.1 JTAG接口电路设计

3.9.2 UART接口电路

3.9.3 GPS模块与GPRS模块的接口设计

3.10本章小结

第四章 嵌入式Linux操作系统的定制与移植研究

4.1嵌入式linux开发环境的搭建

4.1.1 linux操作系统安装

4.1.2交叉编译环境建立

4.2 Bootloader启动代码原理与移植

4.2.1 Bootloader启动代码的原理

4.2.2 U-boot的执行流程

4.2.3 U-boot的移植

4.3内核移植

4.3.1 Makefile的修改

4.3.2设置NAND FLASH分区

4.3.3配置内核选项

4.3.4建立根文件系统(yaffs)

4.4 LCD驱动的移植

4.4.1 frarnebuffer驱动分析

4.4.2 S3C2440 LCD驱动的模块加载与卸载函数

4.4.3其它函数分析

4.5 UART模块驱动

4.6音频驱动

4.7 SD卡驱动

4.8本章小结

第五章应用程序的设计与评估

5.1导航应用程序的设计思路

5.1.1导航电子地图数据

5.1.2坐标转换库的选择

5.1.3图形用户界面的选择

5.2导航应用程序的开发

5.3 GPS信息提取研究

5.4服务中心的程序设计

5.4.1监控中心数据库设计

5.4.2车辆跟踪监控程序设计

5.5系统的整体性能评估

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

附录