基于嵌入式LINUX的車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)

《基于嵌入式LINUX的車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、1緒論12系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)13GPS/GPRS系統(tǒng)的組成原理及構(gòu)成23」GPS定位基本原理23.2GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及傳輸原理34系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)44」系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)44.2Linux在S3C2440上的移植54.3多線程技術(shù)在Qt中的應(yīng)用6總結(jié)7致謝8參考文獻(xiàn)91緒論車(chē)載屯子設(shè)備在技術(shù)水平上的不斷提高已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的重要標(biāo)志之一，而車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備是其中重要組成部分。它要將數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，影咅娛樂(lè)系統(tǒng)，定位系統(tǒng),電子控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，讓用戶得到充分的駕駛信息，以ARM及嵌入式操作系統(tǒng)為技術(shù)核心，為車(chē)輛駕

2、駛者提供安全行駛所必需的路況、地理信息的車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)H前正在全世界得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，大大提高了用戶駕駛體驗(yàn)與車(chē)輛運(yùn)行的安全性。但目前市場(chǎng)上的車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)多使用WinCE作為操作系統(tǒng)，不僅軟件使用價(jià)格昂貴,而且對(duì)硬件要求較高，運(yùn)行速度偏慢。2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，本系統(tǒng)采用SAMSUNG公司的S3C2440A嵌入式處理器，標(biāo)稱工作頻率：400MHz；CPU內(nèi)置STN/CSTN/TFTLCD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線制串口，2通道3線制串口，C

3、AN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(tǒng)外擴(kuò)64NBSDRAM,用于操作系統(tǒng)內(nèi)存空間，存放動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序；系統(tǒng)外擴(kuò)64MBFlash空間，用于存放Linux內(nèi)核，文件系統(tǒng)，應(yīng)用程序和用戶數(shù)據(jù)⑴。圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軟件基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并選擇Qt/Embedded作為圖形用戶界面（GUI）開(kāi)發(fā)環(huán)境。Qt是Trolltech公司推出的跨平臺(tái)的應(yīng)用程序框架,Qt/Embedded是Qt面向嵌入式應(yīng)用的版本，一次編寫(xiě)，隨處編譯。Qt特有的信號(hào)/槽（s

4、ingal/slot）機(jī)制，加強(qiáng)了對(duì)象間通信的靈活性；通過(guò)裁剪去掉無(wú)關(guān)模塊可以調(diào)整庫(kù)文件的大小，適合嵌入式系統(tǒng)使用；在QT屮支持OpenGL接口和矢量圖形格式SVG.能充分滿足導(dǎo)航系統(tǒng)繪圖需要。系統(tǒng)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(yùn)行信息（包括車(chē)速與方向等），在電子地圖上顯示相關(guān)導(dǎo)航信息，用戶通過(guò)觸摸屏操作，提供地圖漫游、地圖查詢和道路信息管理等功能。3GPS/GPRS系統(tǒng)的組成原理及構(gòu)成3.1GPS定位基本原理GPS是英文GlobalPositiONingSystem的縮寫(xiě)。GPS系統(tǒng)包

5、扌舌三大部分：空間部分-GPS一衛(wèi)星星座；地面控制部分-地面支持系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分-GPS信號(hào)接收機(jī)GPS信號(hào)接收機(jī)通過(guò)捕獲按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量HIGPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播吋間，解析出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的信息報(bào)文，實(shí)吋地計(jì)算出測(cè)站的三維位置、速度和時(shí)間等信息⑵。GPS的定位原理實(shí)質(zhì)上就是測(cè)量學(xué)的空間測(cè)距定位，利用在平均20200km高度均勻分布在6個(gè)軌道的24顆衛(wèi)星，發(fā)射測(cè)距信號(hào)碼和載波，用戶通過(guò)接收

6、機(jī)接收這些信號(hào)測(cè)量衛(wèi)星至接收機(jī)之距，通過(guò)一系列方程演算，便可知地面定位坐標(biāo)。用戶測(cè)得的到衛(wèi)星的距離稱為“偽距”，它不是用戶到衛(wèi)星的真正距離，其中還包括衛(wèi)星時(shí)鐘的偏差，用戶時(shí)鐘的偏茅信號(hào)，傳播延遲引起的測(cè)距誤差等，因此在至少收到三顆衛(wèi)星后，即可計(jì)算出平面坐標(biāo)（經(jīng)緯度）值，收到四顆則可在計(jì)算出方程值，這就是GPS的基本定位原理。如圖2所示GPS定位原理圖。GPS

7、山2地血支持系統(tǒng)圖2GPS定位原理圖[(X廠x)'+(y廠y『+(z嚴(yán))2]仕(V財(cái)禪庫(kù)程式中各個(gè)參數(shù)意義如下：x,y,z為待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)

8、。xi、yi、zi(i=l,2,3,4)分別為4顆一衛(wèi)星在t時(shí)刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。Vti(i=l,2,3,4)分別為4顆衛(wèi)星的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。VtO為接收機(jī)的鐘差。由以上方程即町解算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)x,y,z和接收機(jī)的鐘差VtOo3.2GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及傳輸原理GPRS的英文全稱為GeneralPacketRadioService,中文含意為通用分組無(wú)線服務(wù)。它是利用咆交換"(Packet-Switched)的概念所發(fā)展出的一套無(wú)線傳輸方式。即將需要傳送的信息劃分為一定長(zhǎng)度

9、的包(分組)，每個(gè)分組信息都載有接受地址和發(fā)送地址的標(biāo)識(shí)；在傳送數(shù)據(jù)之前，先建立虛連接，然后依序發(fā)送。目前中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)己覆蓋全國(guó)所有省、?直轄市、自治區(qū)，網(wǎng)絡(luò)遍及240多個(gè)城市。利用分布廣泛的GPRS網(wǎng)絡(luò)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)界地?cái)?shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，并且價(jià)格十分低廉。GPRS具有以下優(yōu)點(diǎn)：①永遠(yuǎn)在線：只要激活GPRS應(yīng)用后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問(wèn)題，類(lèi)似于一種無(wú)線的專(zhuān)線網(wǎng)絡(luò)。②按流量計(jì)費(fèi)：雖然保持永遠(yuǎn)在線，但不必?fù)?dān)心費(fèi)用