ARM在GPS導航系統中的應用

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)也蓬勃發(fā)展起來(lái)。汽車(chē)的增長(cháng)速度遠遠超過(guò)公路的增長(cháng)速度，汽車(chē)擁有量的急劇增加和城市現代化交通建設的相對滯后導致城市交通情況不斷惡化。同時(shí)，現代物流對運輸車(chē)輛和貨物安全與準時(shí)調運的要求、公交與出租車(chē)的運營(yíng)管理、大型的企事業(yè)單位日常車(chē)輛管理也都對車(chē)輛的監控與導航有迫切的需求。面且隨著(zhù)旅游行業(yè)的發(fā)展，人們急需要一種可以隨時(shí)隨地知道自己方位和目的地的方便設備。

　　GPS（全球定位系統）具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，應用廣的特點(diǎn)，通過(guò)GPS接收機可以實(shí)現精確的自主定位，這為實(shí)現車(chē)輛的定位和導航奠定了基礎。伴隨ARM處理器、嵌入式操作系統、路徑優(yōu)化控制算法和GPS網(wǎng)絡(luò )的成熟，車(chē)輛定位導航系統有了新的發(fā)展，可以在短時(shí)間內實(shí)現定位和最優(yōu)路徑導航。

　　1 方案簡(jiǎn)介

　　1.1 功能簡(jiǎn)介

　　該嵌入式GPS導航系統由GPS系統獲得當時(shí)所在的位置的經(jīng)緯度，通過(guò)換算和地圖匹配在地圖上得到當時(shí)的實(shí)際位置，然后由用戶(hù)輸入目的地，通過(guò)最短路徑算法計算最短路徑并在矢量地圖上顯示，同時(shí)提取GPS提供的速度，時(shí)間等信息顯示在屏幕上。

　　1.2 硬件實(shí)現

　　本嵌入式GPS導航系統的硬件核心是意法半導體ARM7系列中的16/32位RISC處理器STR710FZ2T6芯片，該芯片強大的實(shí)時(shí)處理能力和豐富的外圍接口非常適合嵌入式系統的開(kāi)發(fā)，本系統正是基于該芯片的這些特點(diǎn)面設計的。系統框圖如圖1所示。

圖1 硬件框圖

　　系統以STR710FZ2T6微處理器為核心，與2片512KB的SDRAM（IS61LV25616）、一片8MB的NAND Flash和一片2MB NOR FLASH（SST39LF160）組成。外部添加了用于接收GPS信號的GPS模塊，用于顯示的液晶面板以及鍵盤(pán)輸入模塊。

　　2 軟件設計

　　2.1 軟件數據設計

　　導航軟件中的數據主要是導航地圖的空間數據，主要由與導航需求相關(guān)的一些信息組成，包括道路網(wǎng)幾何形狀、道路等級、道路特征、交規限制、地理政治邊界、感興趣的點(diǎn)、路標和服務(wù)設施等。這些數據主要分為兩大類(lèi)：道路網(wǎng)數據和非道路網(wǎng)數據。道路網(wǎng)數據包括基本的道路網(wǎng)的地理數據以及道路上與車(chē)輛行駛相關(guān)的數據。道路網(wǎng)數據的主要特征是有較強的拓撲關(guān)系。非道路網(wǎng)數據主要包括能反映區域的基本地理面貌的地物信息（如河流。湖泊。邊界等）以及與出行信息相關(guān)的單位信息。整個(gè)導航數據的獲取和錄入可以通過(guò)轉換通用的地圖為矢量圖，并且以點(diǎn)代替具體的路面實(shí)況。

　　2.2 軟件系統設計

　　導航軟件是以導航數據庫為數據基礎的。針對導航數據庫的操作行為。從功能上將導航軟件分為具有導航功能的部分和具有瀏覽功能的部分。導航功能部分是在動(dòng)態(tài)行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行導航規劃服務(wù)的，可分為導航定位、地圖匹配、路徑規劃和路徑引導等模塊。主要通過(guò)導航界面與用戶(hù)實(shí)現交互、瀏覽功能主要是在靜態(tài)過(guò)程中對導航的地理信息提供瀏覽查詢(xún)服務(wù)的通過(guò)瀏覽界面與用戶(hù)實(shí)現交互。軟件系統結構如圖2所示。