基于ARM和嵌入式Linux的车载导航系统研究

摘要

随着导航技术的发展，基于PC机的导航定位系统由于其价格及功耗较高已不能满足社会发展的需要，脱离PC端的嵌入式导航定位技术迅速发展起来，但这些嵌入式导航系统一般采用winCE等商业操作系统，需交纳使用费，增加了产品成本，造成产品价格居高不下。 根据以上两点，本文提出了以ARM器件为CPU，以嵌入式Linux为软件内核的GPS车载自主导航系统的设计思想。Linux操作系统是个开源、免费的操作系统，ARM是当前全球领先的16/32位RISC微处理器内核，现在大多数功能强大的嵌入式处理器都基于ARM内核构建。这样的设计，解决了单独的基于PC机的导航系统和基于WinCE的嵌入式导航系统成本高或携带不便的问题，系统性价比高，可弥补传统导航定位系统的不足。 本文在简要介绍现有车载导航系统的基本原理及其不足的基础上，介绍了基于ARM和Linux的嵌入式车载导航系统设计思想。在嵌入式车载导航系统中，硬件系统是软件的运行平台，嵌入式Linux为软件核心，它控制着整个系统的所有资源并为应用程序的开发打下基础，在系统占有重要的地位，因此本文对导航系统的硬件平台及嵌入式Linux进行重点研究。 本文使用六个章节对导航系统的构建进行了详细的阐述。第一章回顾GPS导航系统的发展状况，指出课题研究背景及主要工作；第二章阐述嵌入式系统的概念、组成、开发流程及调试方法，构建车载导航系统开发平台；第三章介绍导航系统的硬件设计，包括主控模块、组合导航模块、防盗通讯模块和人机交互模块四大部分；第四章详细描述移植Linux到MX1开发板的过程，包括：交叉编译环境的建立、下载程序(flashloader)的实现、启动引导加载代码bootloader设计与移植、Linux内核的启动分析及移植到硬件平台的整个过程、Linux驱动模型的深入的分析及LCD帧缓冲显示设备驱动的移植、根文件系统的构建等；第五章以嵌入式Linux操作系统在车载导航中的应用为实例，介绍嵌入式系统软件的设计与实现，通过论述GPS车载导航系统中定位模块的开发过程，探讨了基于ARM&Linux平台的应用开发。本文在最后对论文的工作进行了总结，并指出不足之处，展望了ARM&Linux的发展方向。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

第2章嵌入式系统及车载导航开发平台的构建

第3章GPS车载导航系统的硬件设计

第4章导航系统嵌入式Linux内核的移植

第5章嵌入式GPS定位软件的实现

结论

参考文献

附录

致谢