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基于ARM的GPS接收系统的设计研究

张波  
【摘要】:近年来随着物联网概念的提出,作为物联网系统重要组成的GPS(Global Position System)技术不断改进,软硬件技术发展迅速,GPS技术开始影响国民经济各个部门,并逐步深入到人们的日常生活。基于上述现状,本文设计了一种基于ARM和WinCE 5.0的GPS接收和定位系统。在保证系统高灵敏度的基础上,实现了经纬度、高度、速度、星图等GPS定位信息的实时采集、存储和显示。 本文设计的GPS接收系统选取了高灵敏度和高定位精度的GPS芯片,实现了GPS信号的采集、放大、滤波和输出。采用三星公司的S3C2440作为主控芯片,以其为核心扩展了Nand-Flash和Nor-Flash存放启动代码和操作系统,扩展了相应的SDRAM用作系统运行时的内存,触摸型LCD提供了良好地人机交互界面。本文首先介绍了GPS工作原理和应用等相关知识,并且介绍了嵌入式操作系统的基本原理,在这些理论的基础上进行了系统的硬件设计,完成了对GPS芯片的选型分析、GPS天线的选型分析、GPS接收模块的外围电路设计、S3C2440主控模块电路设计、以及GPS接收模块和主控模块的接口电路设计。完成硬件设计之后,介绍了WinCE 5.0嵌入式操作系统的原理和应用,利用Platform Builder 5.0分析和实现了WinCE 5.0 BSP的定制,实现了系统所需要的串口驱动等驱动程序。最后在WinCE 5.0嵌入式操作系统平台上完成系统的总体程序设计,实现了可视化的GPS信息采集和显示。 本文设计的GPS接收系统具有小型化、成本低和高灵敏度的优点,并且易于扩展,不仅可以应用于普通用户GPS定位,也可用于土地测量、地质勘测或者交通运输等领域。GPS技术作为物联网的重要组成部分,本文对于物联网的实现也具有一定的意义。


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