车载导航系统终端的研究

　　gps驱动程序的编写

　　为了使arm上的应用程序能够处理gps接收到的导航信号，要编写gps的驱动程序。

　　这个gps驱动程序也是属于字符型驱动程序，首先了解嵌入式开发中应用程序、库、内核、驱动程序的关系：应用程序调用应用程序库函数完成功能;应用程序以文件形式访问各种资源;应用程序函数库的一部分直接完成功能，一部分函数通过系统调用由内核完成，内核处理系统调用，调用设备驱动程序，设备驱动程序直接与硬件通信。如图3所示

　　一般linux的设备驱动有三种类型，字符设备、块设备、网络设备。而我要讲的gps模块的驱动程序是属于字符设备。对于字符设备发出读/写请求时，实际的硬件i/o操作一般紧接着发生。在设备管理中，除了设备类型外，内核还需要一对被称为主从设备号的参数，才能唯一标识一个设备。主设备号相同的设备使用相同的驱动程序，从设备号用于区分具体设备的实例。用命令cat/proc/devices可以查看系统中所有设备对应的主设备号。所以在gps驱动程序的开始定义设备名称#define device_name “s3c2440-gps”再定义主设备号，我是让系统自动分配的，以防主设备号已被占用，static int gps_major=0;驱动程序以一个模块初始化函数作为入口，如module_init(s3c2440_gps_init)向内核声明当前模块的初始化函数;再写gps的初始化函数：static int __init s3c2440_gps_init(void)函数，在这个函数里面注册一个设备，返回主设备号，可以写成：gps_major=register_chrdev(0，device _name，&s3c2440_gps_fops)，s3c2440_gps_fops是定义了的结构体，规定了驱动程序向应用程序提供的操作接口。如：static struct file_operations s3c2440_gps _fops ={.owner= this_module，。

　　open= s3c2440_gps_open，.release= s3c2440_gps_release=s3c2440_gps_release， .ioctl=s3c2440_gps_ioctl};继续向下写，gps_class=class_create(this_module，device_name);在/sysfs目录下创建这个设备的类。再是注册这个设备的类，如device_create(gps_class，null，mkdev(gps_major，0)，null，device_name)。

　　gps应用程序即定位功能的实现

　　要实现gps的定位必须先要对gps数据包进行解析，gps上电后，每隔一定的时间就会返回一定格式的数据，数据格式为$信息类型，每行开头的字符都是$，接着是信息类型，后面的是数据，以逗号分开，完整的数据类型如下：$gprmc，080655.00，a，4546.40891，n，12639.65641，e，1.045，328.42，170809，，，a*60信息类型为：gpgsv：可见卫星信息、gpgll：地理定位信息、gprmc：推荐最小定位信息、gpvtg：地面速度信息、gpgga：gps定位信息、gpgsa：当前卫星信息、这里我只解析gprmc和gpgga的信息。一.gprmc数据详解：$gprmc，《1》，《2》，《3》，《4》，《5》，《6》，《7》，《8》，《9》，《10》，《11》，《12》*hh《1》utc时间，hhmmss(时分秒)格式《2》定位状态，a=有效定位，v=无效定位《3》纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)《4》纬度半球n(北半球)或s(南半球)《5》经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)《6》经度半球e(东经)或w(西经)……。

　　最后编写代码，把经/纬度解析出来，对于gpgga类型数据，也是一样，先了解每一位的含义，再写代码把海平面高度和大地水平面高度等数据解析并显示出来。

　　gprs通信模块实现

　　gprs模块是借助gprs无线网络实现数据的无线传输，从而在不同的车辆或车辆与控制中心之间架起沟通的桥梁，所以软件的功能主要是建立无线连接，按照gprs通信协议传输数据。gprs模块的通信主要是通过串口驱动实现，在嵌入式linux内核中已经提供了对串设备的支持，因此在配置内核编译选项时，只需要选中对串口设备的支持，就可以实现对gprs模块的串口数据通信功能。为了实现与internet的通信，还需要在配置内核编译选项时选中ppp和tcp/ip协议。这样一旦网络连接建立，就可以使用应用程序来实现网络数据的通信。本系统数据链路层采用ppp协议，它是一种面向字符的协议，是为在两个对等实体间传输数据包连接而设计的，使用可扩展的链路控制协议lcp来建立、配置和测试数据链路。用网络控制协议族ncp来建立和配置不同的网络层协议，并且允许采用多种网络层协议。一个ppp会话分四个步骤：建立连接、连接质量控制、网络层协议配置和连接终止。

　　嵌入式linux系统内核源自于linux内核，并保留了对tcp/ip以及其他的网络协议的支持。在嵌入式linux系统上编写网络应用程序与在linux上编写网络应用程序没什么大区别，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式linux系统上。至此，gprs模块完整地集成到嵌入式终端中。

　　can模块实现

　　can总线驱动程序要完成的报文发送、接收等任务都是围绕can总线控制器展开的，因此驱动程序主要是对控制器mcp2510内部寄存器进行操作。can总线控制器mcp2510的初始化按照以下步骤进行：(1)软件复位，进入配置模式;(2)设置can总线波特率;(3)关闭中断，设置id过滤器;(4)切换mcp2510到正常状态;(5)清空接收和发送缓冲区;(6)开启接收缓冲区，开启中断。

　　实验结果

　　本实验结果能达到基本的要求，参见图4，图的右上角是经/纬度。本系统还不完善，还有很多实用的功能有待进一步开发。

　　结论

　　该系统能够通过gps和gprs实现车辆定位以及车辆与控制中心之间的数据通信，还能够通过can总线检测汽车主要技术参数，为交通道路的智能管理以及汽车的安全驾驶提供了可靠保障。