車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)在系統(tǒng)終端采用了ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II作為開發(fā)平臺(tái)，通過采用ARM處理器可達(dá)到最大為60MHz的CPU操作頻率，使得數(shù)據(jù)處理能力大大加強(qiáng)，同時(shí)，基于嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II開發(fā)設(shè)計(jì)的軟件具備了很強(qiáng)的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1 功能簡介
該車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS系統(tǒng)獲得當(dāng)時(shí)所在的位置的經(jīng)緯度，通過換算和地圖匹配在地圖上得到當(dāng)時(shí)的實(shí)際位置，然后由用戶輸入目的地，通過A*最短路徑算法計(jì)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)間等信息并顯示在屏幕上。

2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)的硬件核心是意法半導(dǎo)體ARM7系列中的16/32位RISC處理器STR710FZ2T6芯片，該芯片擁有豐富的外設(shè)和增強(qiáng)的I/O功能，能滿足低功耗、高性能的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，還擁有可以尋址4個(gè)存儲(chǔ)器段的外部存儲(chǔ)器接口(EMI)，支持SRAM、Flash和ROM等多種存儲(chǔ)器類型，同時(shí)支持多種啟動(dòng)方式。它非常適合嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，本系統(tǒng)正是基于該芯片的這些特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 硬件框圖

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

①RS-232串行通信接口電路
在本文的設(shè)計(jì)中，該系統(tǒng)與外界采用RS-232串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其電路如圖2所示。STR710FZ2T6具有全雙工的串行通信接口，通過它與GPS模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并采用MAX3232芯片實(shí)現(xiàn)RS-232電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換。

圖2 串行通信電路

SP3232E是Sipex公司生產(chǎn)的一種RS232接口芯片，使用單一電源電壓供電，電源電壓在3.0～5.5V范圍內(nèi)都可以正常工作，其額定電流為300μA。只需外接四個(gè)0.1μF的電容，保證數(shù)據(jù)傳輸速率在120Kb/s下保持RS232輸出電平，可以很方便地完成TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。

②USB接口電路
為了以后開發(fā)USB功能先將USB口設(shè)置出來，接口電路如圖3所示。

圖3 USB接口電路