【Cortex-A9开发板】迅为Exynos4412开发板扩展GPS应用的方法

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利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。

GPS导航系统的组成如下：

1、路径引导：引导用户沿着所规划的路径行驶;

2、人机接口：提供友好的界面允许用户与系统进行人机交互;

3、无线通讯模块：允许用户与监控中心等部门实时交换信息;

4、电子地图数据库：包含以预定格式存贮的数字地图信息，是系统的软件平台;

5、地图匹配模块：通过适当的匹配和识别过程来确定车辆在地图上的位置;

6、路径规划：根据地图数据库及实时定位信息帮助驾驶员规划路线;

7、定位模块：通过GPS、惯性导航系统或移动通信等方法对车辆进行定位。

结合实际的软硬件结构，本系统分成了四个层：最底层为硬件平台层，包含了ETX嵌入式CPU模块以及必要的传感器/子模块。

上面三层为软件层，其中设备驱动层在硬件平台和操作系统之间充当桥梁的作用，为上一层提供了与硬件设备无关的统一接口;Android系统层提供库函数、应用程序接口、任务调度机制等为用户程序提供支持;应用软件层是用户自行开发的程序，这里主要包括电子地图和导航应用程序，也是本系统的核心部分。

下面从硬件和软件两方面来对系统进行介绍。

一、系统硬件

Exynos 4412是当前流行的三星四核处理器，目前已被广泛应用于消费电子、工业控制、医疗器械、仪器仪表等行业。它强大的性能以及出色的稳定性赢得嵌入式行业广泛赞誉。

下面对恩智浦低功耗单芯片GNS7560 A-GPS解决方案做下简单介绍。

恩智浦GNS7560是小巧、功耗极低、并且系统成本很低的GPS解决方案。 它采用90 NM工艺架构，包含一个高性能CMOS RF前端以及相关器引擎，大大降低了系统成本和功耗。先进的电源管理模式将地图更新的功耗减少到每秒13mW，大大低于其它GPS方案。GNS7560的外封装尺寸不到9 mm2，是现有最小的GPS芯片，当与恩智浦蜂窝系统解决方案7210相整合时，亦不失为最小的整体解决方案。

与其它GPS解决方案不同，GNS756可根据信号强度、多通道与速率，自动调整跟踪灵敏度，从而提供一流的采集与跟踪灵敏度和首次定位时间(TTFF)，即使是在人口密集的市区，如所谓“城区峡谷(urban canyon)”，也能确保室内纵深(deep-indoor)的灵敏度和可靠覆盖的精确度。

GNS7560通过串口和处理器4412进行通讯，把搜到的卫星信号及时间等信息传给处理器，相应的电路原理图如下所示：

file:///C:\Users\xunwei\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-20172.png

在天线侧需要增加LNA（低噪声放大器电流），如图所示：

file:///C:\Users\xunwei\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-27233.png

为了增加信号强度，抑制杂散信号干扰，最好增加声表面带通滤波器,原理如下图：

file:///C:\Users\xunwei\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-10085.png

这样，处理器4412就可以和GPS芯片一起正常工作了。在实际应用中，硬件PCB布线和抗干扰屏蔽是特别需要关注的问题的。

这里结合实际调试经验，给出几点建议，希望给大家带来一些帮助：

1、天线分为有源和无源天线两种。对于有源天线，需要在电路中增加电源，通过一个电感接到天线侧，这样可以给有源天线供电。需要说明的是，在使用有源天线时，电路原理图可以去掉LNA电路，因为这部分电路在天线中已经存在了。

2、在PCB布线时一定要注意50欧姆阻抗设计，这对于天线信号的强度是有很大影响的。

3  对于GNS7560以及LNA和滤波电路，最好放在屏蔽罩中，并远离数字信号区域，以防止电路干扰所带来的信号损耗。

二、系统软件

对于android系统，GPS软件的架构如下：

file:///C:\Users\xunwei\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-15363.png

头文件定义在：hardware/libhardware/include/hardware/gps.h，定义了GPS底层相关的结构体和接口。

测试整个系统时，可打开android配套的测试软件，如下图：

file:///C:\Users\xunwei\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps_clip_image-27226.png

[ 本帖最后由 topeet 于 2013-10-31 15:02 编辑 ]

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