基于TMS320F2812物探GPS接收機設計與實(shí)現
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
1．2 DSP核心處理模塊設計
為滿(mǎn)足接收機系統具備定位速度快，可靠性高及實(shí)時(shí)性的要求，選用DSP芯片作為中央處理單元的核心，根據中央處理單元對運算量的需求數據本身結構(要求處理的有效數字最大為11位)，綜合考慮DSP芯片的運算速度、運算精度、DSP芯片的硬件資源及開(kāi)發(fā)工具、功耗及價(jià)格等因素。
選用了TI公司的TMS320F2812芯片作為主處理器，主要基于以下幾點(diǎn)考慮：
(1)它的主頻高，時(shí)鐘頻率可達150 MHz，可以滿(mǎn)足系統的需要；
(2)本身具有的大容量片內FLASH可方便系統實(shí)現、降低成本；
(3)有著(zhù)較多通用I／O口可以靈活配置，可以很方便地實(shí)現與其他器件接口；
(4)TMS320F2812芯片系統采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，功耗非常低。
1．3 存儲、顯示和控制單元
為了能實(shí)時(shí)提供給用戶(hù)定位信息，本文設計中采用LCD液晶顯示屏和SD卡存儲器作為人機對話(huà)窗口。能實(shí)時(shí)、快速地輸出定位信息，通過(guò)軟件編程設計了簡(jiǎn)單方便的、友好的人機操作界面。測量時(shí)可按照簡(jiǎn)單的操作提示進(jìn)行。另外，還可以將必要的數據存入SD卡存儲內部設備，方便后續查詢(xún)。
2 系統軟件設計
本文所設計的軟件程序采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言進(jìn)行混合編程，對每一個(gè)功能模塊的子程序進(jìn)行編譯和調試。程序設計主要部分包括：主程序部分；接收子程序；數據處理子程序；存儲部分子程序。所設計的具體軟件流程如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/197476.htm
(1)主程序部分：主要完成DSP的CPU初始化、建立中斷向量表、SD卡初始化、給OEM板初始化等，還有對各個(gè)子程序進(jìn)行調用。
(2)接收子程序：使程序指向接收數據緩沖區首地址，讓DSP處于讀接收狀態(tài)。當新月-HC12A OEM板接收到一幀信號時(shí)，就引串口接收中斷，將中斷信號送給DSP的中斷控制器，在其判斷中斷源后，DSP就會(huì )找到與之相應的中斷服務(wù)程序的入口地址。采用中斷方式接收OEM板發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，一直等待接收到的字符是一幀數據的有效開(kāi)始字符，判斷特征字“$GPG-GA”后再接收信息內容，若符合就接收；否則就放棄，再重新判斷。當接收到在收到“CR>LF>”字符后結束接收，將結尾字符前的所有字符依次保存到一個(gè)接收緩沖數組內，并在接收完一幀數據后，調用數據處理子程序。
(3)數據處理子程序：先緩沖接收到的數據，將接收到的有效幀數據進(jìn)行提取和轉換處理，以“，”為標記進(jìn)行分離數據分別，提取并判讀第1，2，4，9個(gè)逗號，就能提取到對應的時(shí)間、經(jīng)度、緯度、高度等信息。所得到的經(jīng)緯度的信息是ddmm．mmmmm格式，其是字符型需要轉換成十進(jìn)制的。另外，由于時(shí)間標準的不同，要得到北京時(shí)間還需對提取的時(shí)間信息進(jìn)行轉換處理。若需要坐標轉換則應調用坐標轉換子程序。處理完后將有用的信息送至LCD顯示。
(4)存儲部分子程序：對于收到的數據，提取處理后，將數據存放到緩存中，當緩存中存滿(mǎn)512 b后，就將其寫(xiě)入到SD卡里，以備事后處理。
3 測試結果分析
3．1 靜態(tài)測試方案與分析
將GPS天線(xiàn)用三角架放置在樓頂上，進(jìn)行了4次天線(xiàn)在不同位置的實(shí)驗，所有靜態(tài)點(diǎn)的數據采集時(shí)間均持續5 min(300個(gè)數據點(diǎn))，記錄每個(gè)時(shí)間段對應的位置數據的文件。提取其中標準點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，可得到其位置分布如圖4所示。
從圖4可以清楚地看出，雖然存在一些離群點(diǎn)，但是數據的密集程度還是比較高。經(jīng)計算，經(jīng)度方向主要集中在114.394 196°～114.394 205°，相差大約在O．000 009°(O．863 2 m)；緯度方向主要集中在30．521 599°～30．521 604°，相差只是大約在O．000 005°(0．554 7 m)。從以上數據分析結果來(lái)看，在天氣情況較好的情況下，單點(diǎn)定位的平面誤差小于1 m。
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