AWorks框架下GPS接口的編程與應(yīng)用

GPS簡介

GPS是Global Positioning System(定位系統(tǒng))的簡稱，由美國國防部組織研制，具有、全天候、全時(shí)段、高精度特點(diǎn)的軍民兩用的導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。在獲取定位數(shù)據(jù)時(shí)通常會將GNSS、BDS、GPS包含進(jìn)來，三者說明如表1所示。

表1

GNSS包含了BDS、GLONASS、GALILEO、GPS、MASS、GAGAN等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是一個(gè)包含了各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的統(tǒng)稱，定位數(shù)據(jù)通常包含了多種信息類型，如圖1所示。

圖1 定位數(shù)據(jù)

圖1中有多種信息類型，如表2所示。

表2

不同的數(shù)據(jù)類型里有不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容，不同的數(shù)據(jù)代表不同信息，數(shù)據(jù)量較多需要按位進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，在AWorks平臺中，已經(jīng)將數(shù)據(jù)解析這一步處理完成，可以供用戶直接使用，不用再去考慮數(shù)據(jù)解析的問題就可得到定位信息。

  AWorks外設(shè)使能配置

用戶使用GPS模塊定位分為兩個(gè)步驟：

• 通訊方式的選擇配置

• 解析定位數(shù)據(jù)得出結(jié)果

在AWorks平臺使用GPS模塊時(shí)，工作流程如圖2所示。

圖2 GPS模塊工作流程

當(dāng)用戶需要使用某個(gè)設(shè)備時(shí)，在AWorks工程中用戶可以通過aw_prj_params.h配置文件設(shè)備宏使能進(jìn)行設(shè)備添加與刪除，在aw_prj_params.h文件中，每一個(gè)設(shè)備宏代表著一個(gè)硬件。

本例程中選用的GPS模塊是瑞士U-blox公司所生產(chǎn)的MAX-7Q系列模塊，具有支持GPS/QZSS/GLONASS定位，無需AT指令控制、默認(rèn)波特率9600、上電自動定位的特點(diǎn)。

在例程中選用串口3與GPS模塊進(jìn)行通訊，因此在aw_prj_params.h中使能AW_DEV_IMX1050_LPUART3（串口宏），具體選用哪一個(gè)串口進(jìn)行通訊由用戶自行決定。

在使用不同硬件設(shè)備時(shí)打開不同硬件設(shè)備宏，在本例程中使用GPS設(shè)備，因此打開AW_DEV_GNSS_UBLOX（GPS模塊宏），如程序清單2.1所示。

程序清單2.1 

  AWorks中GPS的硬件配置

在AWorks中所有設(shè)備由AWbus_lite進(jìn)行集中管理，在使用一個(gè)硬件設(shè)備前，必須將其添加到系統(tǒng)硬件設(shè)備列表aw_const struct awbl_devhcf  g_awbl_devhcf_list[] 中（在awbus_lite_hwconf_usrcfg.c中定義），awbl_devhcf結(jié)構(gòu)體成員如程序清單3.1所示。

程序清單3.1

在使用GPS模塊時(shí)，設(shè)備管理列表g_awbl_devhcf_list[] 中已包含硬件設(shè)備名，其中GPS硬件配置信息如程序清單3.2所示。

程序清單3.2 

其中指向設(shè)備信息（常量）如：與MCU通訊的串口號、波特率、需要使用的引腳等，具體信息詳見程序清單3.3所示。

程序清單3.3

配置完通訊接口后還需要調(diào)用解析數(shù)據(jù)的GNSS文件，包含了NMEA-0183協(xié)議解碼驅(qū)動、GNSS接口文件，詳見程序清單3.4，所在位置為程參數(shù)自動配置文件aw_pri_param_auto_cfg.h 中。

程序清單3.4

  AWorks中GPS的接口與參數(shù)說明

在GPS模塊接收到數(shù)據(jù)后，通過串口與MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在AWorks中已經(jīng)完成數(shù)據(jù)的解析等，用戶不再需要解析數(shù)據(jù)格式，只需調(diào)用相關(guān)接口即可，接口說明如表3所示。

表3 接口與參數(shù)

其中aw_gnss_ioctl_req_t為命令請求，原型詳見程序清單4.1。

程序清單4.1

aw_gnss_data_type_t是需要獲取的數(shù)據(jù)類型，詳見程序清單4.2。

程序清單4.2

如用戶在調(diào)用AW_GNSS_RMC_POSITION數(shù)據(jù)類型時(shí)，系統(tǒng)會自動解析對應(yīng)的數(shù)據(jù)，如經(jīng)緯度、時(shí)間等值，用戶可免去繁瑣的數(shù)據(jù)解析步驟。

  應(yīng)用案例代碼詳解

此應(yīng)用基于M1052平臺演示，展示部分應(yīng)用代碼，詳見程序清單5.1。

程序清單5.1

  驗(yàn)證結(jié)果

通過調(diào)用程序清單5.1，得出如圖3所示定位信息。

圖3 定位信息

由圖3得出應(yīng)用例程中所需的結(jié)果，如表4所示

表4 數(shù)據(jù)結(jié)果

通過表4，將經(jīng)緯度坐標(biāo)代入到地圖，如圖4所示。

圖4

通過坐標(biāo)數(shù)據(jù)代入，定位位置與實(shí)際位置相同，精度可靠。可見在AWorks平臺下使用GPS模塊定位，免去了大量時(shí)間，不用考慮AT指令的實(shí)現(xiàn)、上電時(shí)序的考慮即可得到所需的結(jié)果。