ARM在GPS導航系統(tǒng)中的應用

　　隨著我國經濟水平的快速發(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)代化交通建設的相對滯后導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)車輛的定位和導航奠定了基礎。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網絡的成熟，車輛定位導航系統(tǒng)有了新的發(fā)展，可以在短時間內實現(xiàn)定位和最優(yōu)路徑導航。

　　1 方案簡介

　　1.1 功能簡介

　　該嵌入式GPS導航系統(tǒng)由GPS系統(tǒng)獲得當時所在的位置的經緯度，通過換算和地圖匹配在地圖上得到當時的實際位置，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導航系統(tǒng)的硬件核心是意法半導體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 軟件設計

　　2.1 軟件數(shù)據(jù)設計

　　導航軟件中的數(shù)據(jù)主要是導航地圖的空間數(shù)據(jù)，主要由與導航需求相關的一些信息組成，包括道路網幾何形狀、道路等級、道路特征、交規(guī)限制、地理政治邊界、感興趣的點、路標和服務設施等。這些數(shù)據(jù)主要分為兩大類：道路網數(shù)據(jù)和非道路網數(shù)據(jù)。道路網數(shù)據(jù)包括基本的道路網的地理數(shù)據(jù)以及道路上與車輛行駛相關的數(shù)據(jù)。道路網數(shù)據(jù)的主要特征是有較強的拓撲關系。非道路網數(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的單位信息。整個導航數(shù)據(jù)的獲取和錄入可以通過轉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)設計

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