基于嵌入式LINUX的車(chē)載導航系統設計

1 引言

車(chē)載電子設備在技術(shù)水平上的不斷提高已經(jīng)成為現代汽車(chē)發(fā)展的重要標志之一，而車(chē)載導航設備是其中重要組成部分。它要將數據通訊系統，影音娛樂(lè )系統，定位系統，電子控制系統實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，讓用戶(hù)得到充分的駕駛信息，以ARM 及嵌入式操作系統為技術(shù)核心，為車(chē)輛駕駛者提供安全行駛所必需的路況、地理信息的車(chē)載導航系統目前正在全世界得到越來(lái)越廣泛的應用，大大提高了用戶(hù)駕駛體驗與車(chē)輛運行的安全性。

但目前市場(chǎng)上的車(chē)載導航系統多使用 WinCE 作為操作系統，不僅軟件使用價(jià)格昂貴，而且對硬件要求較高，運行速度偏慢。本文提出并設計了一種基于GPS 和GPRS，使用嵌入式32 位處理器和嵌入式Linux 的車(chē)載導航系統。該系統采用S3C2440A:32 位ARM920T內核處理器，外部擴展GPS 接收模塊及GPRS 通訊模塊，顯示部分采用SAMSUNG 4.3 寸480×272 分辨率寬屏TFT 真彩液晶。底層采用嵌入式Linux 操作系統，具有源碼開(kāi)放、易移植、模塊化、資源豐富的優(yōu)勢。圖形用戶(hù)界面(GUI)采用Qt/Embedded 軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。本文著(zhù)重從 GPS 與GPRS 數據接收與發(fā)送, 嵌入式Linux 總體架構，多線(xiàn)程技術(shù)在Qt中應用等方面進(jìn)行論述。

2 系統總體結構及軟件開(kāi)發(fā)平臺

系統整體結構如圖1 所示，本系統采用SAMSUNG 公司的S3C2440A 嵌入式處理器，標稱(chēng)工作頻率：400MHz；CPU 內置STN/CSTN/TFT LCD 控制器，支持1024ⅹ768 分辨率以下的各種液晶；以太網(wǎng)控制器；1 通道5 線(xiàn)制串口，2 通道3 線(xiàn)制串口，CAN 接口，SPI接口，RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘等；通過(guò)RS232 外接GPS接收儀及GPRS模塊; 系統外擴64NB SDRAM，用于操作系統內存空間，存放動(dòng)態(tài)數據和運行程序; 系統外擴64MB Flash 空間，用于存放Linux 內核，文件系統，應用程序和用戶(hù)數據。

　　圖1 系統結構

系統軟件基于嵌入式Linux 操作系統，并選擇Qt/Embedded 作為圖形用戶(hù)界面（GUI）開(kāi)發(fā)環(huán)境。Qt 是Trolltech 公司推出的跨平臺的應用程序框架，Qt/Embedded 是Qt 面向嵌入式應用的版本，一次編寫(xiě)，隨處編譯。 Qt 特有的信號/槽（singal /slot）機制，加強了對象間通信的靈活性；通過(guò)裁剪去掉無(wú)關(guān)模塊可以調整庫文件的大小，適合嵌入式系統使用；在QT 中支持OpenGL 接口和矢量圖形格式SVG. 能充分滿(mǎn)足導航系統繪圖需要。系統從GPS實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛位置（包括經(jīng)緯度與時(shí)間等）和運行信息（包括車(chē)速與方向等），在電子地圖上顯示相關(guān)導航信息，用戶(hù)通過(guò)觸摸屏操作，提供地圖漫游、地圖查詢(xún)和道路信息管理等功能。