基于arm的gps_gprs多功能手持终端的设计与实现

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1、基于ARM的GPS／GPRS多功能手持终端的设计与实现O引言GPS／GPRS多功能手持终端是体积小巧、携带方便、可独立使用的全天候实时定位导航设备。它不仅能够为野外工作人员进行地图测绘、物探测量等工作提供帮助，还能够在登山探险、旅游等活动中给人们提供方便；在智能交通领域，能对车辆／船只进行监控、调配，避免或减少事故的发生，提高交通效率[“。因此GPS／GPRS多功能手持终端的研究成为了研究的热点。目前国内大多数GPS手持终端功能单一，并且大多采用GSM通信网以短信息的方式进行通信，不能充分满足实际应用的需要[2]。本文开发出一种基于ARM9微处理器和嵌入

2、式Linux操作系统的GPS／GPRS多功能手持终端。其特点主要体现在：体积小巧，适合手持，支持车载，具有智能手机和PDA所拥有的一些数码功能；利用GPS、地理信息系统(GIs)及通信技术能够为野外作业人员提供专业的导航与调测功能；结合监控中心，能够在全国范围内同时对多个利用无线GPRS网络上网的手持终端移动目标实现超远距离的实时控制及包含超远实时图像传输在内的多项实用功能。手持终端将所有移动目标的实时活动数据传回监控中心，以供监控中心对移动目标进行实时监控管理、调度等。1硬件设计GPS／GPRS多功能手持终端主要包含七大功能模块：主控模块、GPS模块、

3、GsM／GPRs模块、人机接口、外围扩展、音频模块、电源模块。其中，电源模块保证能源动力；主控模块调控各模块工作，协调管理系统内部模块间的正常通信；GPS模块是位置数据解算功能单元，GSM／GPRS模块主要实现终端与GsM／GPRS网络的通信；人机接口保证用户与系统进行良好的互动；音频模块以及外围扩展实现各种数码功能。其硬件结构如图1所示。主控模块结合音频模块、人机接口、外围扩展实现终端的各种通用数码功能以及部分PDA功能。主控模块将GPS模块和各种传感器获取的位置信息和数据进行处理，或进行导航、测量测绘，或将其压缩打包后传给GSM／GPRS通信模块。由

4、该模块通过GPRS无线网络送给监控中心。其中，GPS模块接收GPS卫星在天球上的实时位置数据，解算出手持终端当前所在位置的实时动态经纬度并传给主控模块；主控模块可以根据监控中心发来的各项指令执行操作，也可以通过人机接口上的按键信息向监控中心上传操作请求。多功能手持终端采用j星公司的ARM9系列处理器$3C2410作为主控单元的核心控制器[3]。1．1GSM／GPRS通信子系统设计手持终端使用西门子公司开发的MC39iL41作为GPRS模块完成GSM通信以及与监控中心的SMS或GPRS通信等功能。该模块提供RS232接u、2个模拟音频接口、键盘接口、LCD

5、接口以及SIM卡接u。模块内嵌了TCP／1P西议栈、扩展的TCP／IPAT指令集；GPRS模块提供的2个uART接口都支持RS232串口数据传输西议，uARTl支持传真、GPRS传输以及AT指令输入，而uART2支持AT指令的接收。串在GPRS模块接口中，提供了标准的AT指令，CPU可以通过串LJ来和GPRS模块通信，并控制GPRS模块的』作方式和呼叫过程。GPRS模块应用电路接口框图如图2所不。1．2GPS模块设计手持终端的GPS模块采用台湾HOLUx公司开发的GR一87Serials模块，HOLUXGR87是高效，低功耗的OEM系统应用。它采用SiR

6、FstarⅢ芯片组，拥有20个信道，可以同时追踪20颗卫星。与CPU之间的通信采用CM()S／TTL的RS232，电路连接非常的方便，如图3所示。1．3LCD显示模块及触摸屏设计系统采用东华公司的一款3．5寸TFTLCD，分辨率为320×240，表面白带一片4线电阻式触摸屏。$3C2410内部集成了LCD控制器，可以驱动CSTN和TFTLCD。具有标准的VD[23：03数字接口外．只选择VD[15：03。具体原理框罔如图4所示。触摸屏采用电阻式触摸屏。$3C2410内部有一个电阻式4线触摸屏控制器，不用外接控制芯片，连接非常方便．如图5所示。1．4USB

7、和SD卡接口电路设计利用$3C24J0内部集成的USBHost控制器，硬件上只需接一个5V供电的接口即可。1．5音频模块设计系统使用PhilipsSemiconductors公司的立体声音频Codee芯片UDAl341。uDAl341内置耳机输出放大器，支持MIC输入方式，且对输人和输出都具有可编程增益调节。UDAl341采用的是控制线与信号线分离的设计．CPU利用定时器产生的L3--Bus信号UDAl341进行控制，通过12S总线进行数字音频信号的传输。2软件设计软件平台采用嵌入式1．inux操作系统1。嵌人式Linux系统的开发主要包括如下部分：系统

8、引导程序(Bootloader)在上电初始化时装载Linux内核到内存，并把引导