车载电子地图的应用研究

摘要

交通是提高人民生活水平、促进社会发展的命脉。由于交通的快速发展，人们对地图的依赖性越来越强烈。在卫星定位系统、PC技术、嵌入式系统等技术的推动下，电子地图诞生了。基于PC的电子地图受其体积、价格、电源等因素的影响，它的使用并不广泛，而嵌入式电子地图则有诸多优点——携带方便、占用空间少、数据量少、与现代通信技术和网络技术联系紧密。结合GPS定位技术和移动互联网技术，嵌入式电子地图能随时随地为广大用户提供优质服务，并且它已经越来越广泛地应用在经济建设和现代化国防中，它在很多领域尤其是车载电子地图应用领域已经取代传统纸质地图的地位。 本文研究了以Windows CE为嵌入式操作系统，以ARM器件为CPU的车载电子地图应用方案。Windows CE操作系统是微软推出的面向嵌入式应用的精简Windows操作系统，开发简单，用户界面友好；ARM是当前全球领先的16/32位RISC微处理器，功能强大。这样的设计，能充分发挥二者的优势，又能为电子地图应用系统的开发提供了一个开放易用的平台，也为后期维护和升级提供了便利。 本文对车载电子地图系统的构建和应用进行了详细的论述，主要做了如下研究工作： (1)设计了基于三星S3C2440的嵌入式硬件系统，在分析了各个模块的功能基础上进行了详细设计，这里着重进行了CPU电路、电源电路、存储器电路、通信接口和音频接口电路的设计，从原理设计到PCB布板，都进行了详细周到的考虑。经检测，该系统除了能达到系统功能需求外，还具有很强的健壮性。 (2)在分析理解Windows CE的基础上，对Windows CE操作系统进行了定制和二次开发，结合本系统硬件设计，构建了一个开放的嵌入式操作系统，可以基于该系统进行电子地图应用软件的开发。 (3)在嵌入式操作系统Windows CE基础上进行了电子地图应用软件的开发，借助第三方电子地图软件的设计思想，设计出自己的电子地图应用软件，提出了以BMP地图建立电子地图的方法，相比于其他电子地图软件产品，该软件在小范围的电子地图应用中有很强的通用性和实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 车载电子地图的研究背景

1.1.1 研究目的和意义

1.1.2 国内外发展现状分析

1.1.3 开发的必要性和前景

1.2 电子地图系统概述

1.2.1 智能交通系统

1.2.2 卫星定位系统

1.2.3 车载电子地图系统

1.3 论文的主要研究内容和创新点

第2章车载电子地图系统的构建

2.1 系统硬件设计方案

2.1.1 系统功能需求

2.1.2 硬件结构框图

2.1.3 主嵌入式处理器选择

2.2 系统软件设计方案

2.2.1 嵌入式操作系统的选择

2.2.2 Windows CE操作系统

2.2.3 开发工具

2.3 应用软件设计方案

2.3.1 车载电子地图应用特点

2.3.2 电子地图应用软件与第三方软件的结合

2.3.3 Windows CE下应用软件的开发和调试

第3章车载电子地图系统硬件设计

3.1 嵌入式系统模块设计

3.1.1 主控模块设计

3.1.2 存储器设计

3.1.3 人机交互模块设计

3.1.4 通信接口设计

3.2 电源模块设计

3.3 系统产品化在PCB上的考虑

第4章车载电子地图系统软件开发

4.1 Windows CE/底层开发

4.1.1 BSP开发

4.1.2 Bootloader开发

4.1.3 OAL层开发

4.2 Windows CE内核镜像定制

4.2.1 开发环境Platform Builder

4.2.2 Windows CE的定制

4.2.3 生成Windows CE的镜像

4.3 创建电子地图应用程序的SDK

第5章车载电子地图应用软件的设计

5.1 电子地图软件Mapinfo

5.1.1 Maoinfo介绍

5.1.2 嵌入式电子地图软件MapX结构分析

5.2 车载电子地图应用软件与GPS的集成

5.2.1 OLE/DDE方式集成

5.2.2 GIS方式集成

5.2.3 两种方式的比较

5.3 车载电子地图在Windows CE上的软件实现

5.3.1 应用工程的设置

5.3.2 结合MapX创建应用程序基本框架

5.3.3 BMP地图文件的导入和显示

5.3.4 设计编辑功能的实现

第6章系统调试与实验结果

6.1 系统开发环境

6.2 嵌入式系统开发结果

6.3 GPS数据的提取和显示

6.4 GPS坐标在电子地图上的定位实现

第7章结论和展望

7.1 设计总结

7.2 展望

参考文献

致谢

附录A S3C2440系统部分电路

攻读硕士学位期间发表的学术论文