ARM在GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用

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

　　GPS（全球定位系統(tǒng)）具有全球、全天候工作，定位精度高，功能多，應(yīng)用廣的特點，通過GPS接收機可以實現(xiàn)精確的自主定位，這為實現(xiàn)車輛的定位和導(dǎo)航奠定了基礎(chǔ)。伴隨ARM處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、路徑優(yōu)化控制算法和GPS網(wǎng)絡(luò)的成熟，車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)有了新的發(fā)展，可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)定位和最優(yōu)路徑導(dǎo)航。

　　1 方案簡介

　　1.1 功能簡介

　　該嵌入式GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS系統(tǒng)獲得當(dāng)時所在的位置的經(jīng)緯度，通過換算和地圖匹配在地圖上得到當(dāng)時的實際位置，然后由用戶輸入目的地，通過最短路徑算法計算最短路徑并在矢量地圖上顯示，同時提取GPS提供的速度，時間等信息顯示在屏幕上。

　　1.2 硬件實現(xiàn)

　　本嵌入式GPS導(dǎo)航系統(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，該芯片強大的實時處理能力和豐富的外圍接口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面設(shè)計的。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，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輸入模塊。

　　2 軟件設(shè)計

　　2.1 軟件數(shù)據(jù)設(shè)計

　　導(dǎo)航軟件中的數(shù)據(jù)主要是導(dǎo)航地圖的空間數(shù)據(jù)，主要由與導(dǎo)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(guī)限制、地理政治邊界、感興趣的點、路標(biāo)和服務(wù)設(shè)施等。這些數(shù)據(jù)主要分為兩大類：道路網(wǎng)數(shù)據(jù)和非道路網(wǎng)數(shù)據(jù)。道路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括基本的道路網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)以及道路上與車輛行駛相關(guān)的數(shù)據(jù)。道路網(wǎng)數(shù)據(jù)的主要特征是有較強的拓撲關(guān)系。非道路網(wǎng)數(shù)據(jù)主要包括能反映區(qū)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。整個導(dǎo)航數(shù)據(jù)的獲取和錄入可以通過轉(zhuǎn)換通用的地圖為矢量圖，并且以點代替具體的路面實況。

　　2.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計

　　導(dǎo)航軟件是以導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的。針對導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫的操作行為。從功能上將導(dǎo)航軟件分為具有導(dǎo)航功能的部分和具有瀏覽功能的部分。導(dǎo)航功能部分是在動態(tài)行進過程中進行導(dǎo)航規(guī)劃服務(wù)的，可分為導(dǎo)航定位、地圖匹配、路徑規(guī)劃和路徑引導(dǎo)等模塊。主要通過導(dǎo)航界面與用戶實現(xiàn)交互、瀏覽功能主要是在靜態(tài)過程中對導(dǎo)航的地理信息提供瀏覽查詢服務(wù)的通過瀏覽界面與用戶實現(xiàn)交互。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。