基于PXA270嵌入式开发板GPS定位系统的设计.docVIP

黑龙江八一农垦大学 Heilongjiang Bayi Agricultural University “嵌入式系统”课程结课设计 （基于嵌入式ARM实验平台） 基于PXA270嵌入式开发板GPS定位系统的设计 学生姓名：张伟聪 班　　级：08级1班 学　　号：20084073109 专 业：电气工程及其自动化 目录 1 系统概述………………………………………………………………………………………………….（2） 2 系统硬件组成…………………………………………………………………………………………..（2） 2.1 Intel XScale PXA270 处理器系统存储器接口…………………………………………………（2） 2.2 系统电源设计……………………………………………………………………….………….…（3） 3 嵌入式系统软件设计…………………………………………………………………………………（3） 3.1 GPS模块输出的信息的提取………………………………………………………………….…..（3） 3.2 坐标转换……………………………………………………………………………………………….（4） 3.3 电子地图重构……………………………………………………………………………….………..（5） 4 仿真测试………………………………………………………………………………………………….（6） 5 结束语…………………………………………………………………………………………………….（6） GPS具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今为止应用最广泛的导航定位系统。将GPS与嵌入式技术融合在一起，形成一个嵌入式的地理平台，是当前GPS领域的一个重要趋势。本文是在PXA270嵌入式开发板和GPS模块上开发实现的。在Linux下的嵌入式开发环境中，利用C++设计完成定位。嵌入式系统利用软件设计主要完成GPS定位信号的处理、电子地图的移植、地球坐标的转换、定位的显示等功能。 2 系统硬件组成 整个系统以PXA270处理器为核心，以音频输入输出接口，红外接口，10/100M自适应以太网口，触摸屏接口等为外围接口，通过宽温高亮度LCD实现视频输出。系统框图如图1所示。 2.1 Intel XScale PXA270处理器的系统存储器接口 Intel XSclae PXA270处理器集成了存储单元控制器，其外部的存储总线接口支持：SDRAM、FLASH、ROM、SRAM、PC卡等。 2.1.1 SDRAM电路的设计 SDRAM选用Hynix的HY57V561620C，其组织形式为4 Banks x 4M x 16Bit，单片容量 为32MB，采用3.3±0.3V单电源供电，封装形式为标准54引脚TSOP-II，属于16位的数据总线宽度，选用两片并联的方式，使SDRAM的总线宽度达到32位。两片SDRAM的32条数据线分别连到PXA270的高16位地址和低16位地址上。HY57V561620C的时钟频率分了100MHz~166MHz四个档，这里选用133MHz这一档的芯片。 2.1.2 FLASH电路的设计 嵌入式应用程序一般直接存在板子上的Flash芯片中，根据应用的不同可选用不同容量和速度的芯片，在这里选用的是Intel的同步FLASH 28F256L18，单片容量为32MB，采用1.8V 单电源供电，封装形式为标准79脚的VF BGA，选用两片并联的方式，使FLASH的总线宽度达到32位。两片FLASH的32条数据线分别连到PXA270的高16位地址和低16位地址上。 2.2 系统电源设计 系统采用TPS65020为PXA270供电，此解决方案除了高效率之外还可以提供业界最佳的瞬态响应，且不会影响静态电源电流和效率，是便携设备处理器电源的理想解决方案。 2.2.1 TPS65020芯片简介 TPS65020是德州仪器推出的一款电源转换芯片，该器件可以满足基于XScale的多媒体设备的电源需要。TPS65020电源管理单元集成了高性能模拟构建块，可帮助由单节锂离子(Li-ion)电池供电的应用支持多种电压。该器件带有三个具备集成FET的同步降压DC/DC转换器、三个线性稳压器(LDO)以及一个I2C通信接口，可实现全面的可编程性与内核电压的动态缩放。 2.2.2 TPS65020供电原理 TPS65020包含的三个同步降压转换器在大负载电流时，一般运行在1.5MHZ固定频率的脉宽调制。在轻负载电流时，转换器自动进入电源省电模式，并运行在脉冲频率调制。VDCDC1转换器能传送1.2A的输出电流，VDCDC2转换器能传送1A的电流，VDCD