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      嵌入式定位系統(tǒng)的實用設(shè)計與軟件算法實現(xiàn)

      2010年09月08日 09:52:04人氣:1149來源:

      前言:定位系統(tǒng)自問世后便得到了蓬勃發(fā)展,其應(yīng)用已滲入到各行各業(yè)。個人消費領(lǐng)域移動定位類型科技產(chǎn)品集中涌現(xiàn),其他領(lǐng)域和行業(yè)也有大量技術(shù)更新。目前各領(lǐng)域的定位系統(tǒng)主要集中在平臺和地圖的研發(fā)上,平臺配合應(yīng)用要求選用硬件,地圖根據(jù)顯示要求實現(xiàn)軟件算法。因而,它們在定位系統(tǒng)的研究工作中各成體系,兼容性不強。

        近年來,在定位系統(tǒng)設(shè)計中,硬件選擇越來越集中在幾個品牌的幾個型號上。而軟件設(shè)計方面比較分散。因而在一個兼容性強的平臺上實現(xiàn)軟件的集中研發(fā),將是未來的研發(fā)方向。

        這里提出一種系統(tǒng)構(gòu)造模式,弱化硬件平臺的影響而力求zui大限度的統(tǒng)一軟件設(shè)計。

        1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

        這里提出一種實用的設(shè)計方案,通過對系統(tǒng)的各方面配置,實現(xiàn)GPS實時導(dǎo)航功能。系統(tǒng)主控器件采用韓國Samsung公司生產(chǎn)的ARM核32位RISC微處理器S3C2410,并在由其組成的開發(fā)板上移植Linux操作系統(tǒng),Linux操作系統(tǒng)負責系統(tǒng)的整體調(diào)度和控制。通過S3C2410的UART接口連接GPS接收機,用以接收NEMA0183格式的GPS定位信息。通過UART接口和GSM/GPRS模塊MC35進行通信。


        為了在移動LED上實現(xiàn)電子地圖的繪制顯示,系統(tǒng)的整體層次結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。Linux操作系統(tǒng)負責底層硬件的初始化和管理,并向上層提供應(yīng)用接口,MiniGUI完成電子地圖在LED上的繪制,并通過Linux內(nèi)核提供的應(yīng)用接口與GPS接收機和GSM/GPRS模塊完成通信等功能。

        2 圖形界面支持系統(tǒng)——MiniGUI


        MiniGUI是一個針對嵌入式系統(tǒng)的輕量級圖形界面支持系統(tǒng)。MiniGUI能夠在各個不同的平臺上提供zui大程度的接口兼容性,可運行于AR-M、MIPS等各種主流嵌入式硬件平臺之上。它能夠提供一個輕型、資源開銷少的嵌入式圖形接口。

        這里利用MiniGUI Ver l.3.3版本,將其編譯為lite版本并移植到基于ARM核的32位微處理器S3C2410上。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)基于MiniG-UI的電子地圖顯示應(yīng)用程序,配合GPS信號接收機實現(xiàn)定位導(dǎo)航功能。

        2.1 交叉編譯MiniGUI

        MiniGUI從結(jié)構(gòu)層次上可以分為3層,zui上層是APT層,中間層是MiniGUI核心,負責維護整個窗口系統(tǒng)的運行,zui下層由2部分組成,即圖形抽象層(GAL)和輸人抽象層(IAL)。

        為了使MiniGUI能夠在不同的目標平臺上運行,必須有針對相應(yīng)平臺的交叉編譯環(huán)境。根據(jù)本文的設(shè)計選用S3C2410器件,則選擇交叉編譯環(huán)境Linux-ARM,選擇Mizi公司針對Samsung公司32位ARM核RISC微處理器S3C2410設(shè)計開發(fā)的工具鏈,這樣的配置環(huán)境使軟件和硬件具有更好的兼容性。具體交叉編譯的步驟如下:

        1)修改configure文件。設(shè)置make環(huán)境變量CC、LD及AR等。

        2)GAL(圖形引擎)和IAL(輸入引擎)接口的實現(xiàn)。在MiniGUI中,GAL和IAL是MinGUI的2個基礎(chǔ)設(shè)施,MiniGUI的高可靠度在很大程度上也是由于這2個接口提供了獨立于硬件的抽象能力。這2個接口的抽象類似于Linux內(nèi)核中的虛擬文件系統(tǒng)。

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