Motorola GT Oncore接收器的接口与监测编程

2008-05-10 18:49:38 来源：无忧电子开发网

关键字： GT接收器 GPS 编程

摘要：介绍了Motorola GT Oncore接收器的硬件和软件组成原理，说明了GPS参数从该接收器的接口正常读取以及发送和接收程序的编制，并且对GPS参数进行处理。
关键词：GT接收器；GPS; 编程

Abstract: This paper introduces the principle of hardware and software in Motorola GT Oncore. 

It explained GPS parameter from the interface of this receiver readnormally to take as well as send and receive the edit of program,and for GPS, parameter is processed.

Keywords: GT receiver; GPS; Programming

0．引言

随着世界半导体产品和通信技术的发展，摩托罗拉公司经过近十年的研究，使全球定位系统(GPS)的产品已更新换代，集成度更高，重量更轻。

为了适合嵌入方式应用面特殊设计的GT型Oncore接收器，配合新型的低剖面有源微带天线，使工程师可更随意地把GPS技术引入OEM(初始设备厂家)的应用中。

摩托罗拉GPS接收器可输出以摩托罗拉二进制I/O协议表示自身位置，速度，航向，卫星的跟踪状态和时间信息。另外，用户也可要求有1PPS(每秒一脉冲)的时标输出。

1． Motorola GT Oncore接收器简介

    Motorola Oncore接收器是一种智能型GPS传感器，作为精确定位、导航系统、授时系统的部件，该接收器能通过一个反相TTL串行接口提供自身位置、速度及时间信息。最低限度可用系统包括Oncore接收器、天线和一个智能系统控制器装置。

1．1   Motorola GT Oncore接收器的基本结构与接口

  Motorola GT Oncore接收器的功能结构如图1所示。

    1．2   工作原理

Oncore接收器有8个并行通道，可同时跟踪8颗卫星。它通过天线接收L1 GPS信号（1575.42MHz），并对C/A码跟踪。码跟踪由载波辅助。Oncore接收器必须使用5V直流稳压电源。

GPS卫星发送的L1波段信号由低剖面微带插拔天线接收，经过一个窄带滤波器后，由天线模块内的信号前置放大器放大。经过滤波放大的L1波段信号通过一根同轴电缆被送至射频信号处理电路。该同轴电缆同时也提供天线模块进行信号前置放大所需的5V电源。

Oncore接收器印刷电路板(PCB)的射频(RF)信号处理部分包括有将天线接收的GPS信号进行变频的电路。最后得到的中频(IF)信号进入Oncore接收器印刷电路板上的8通道码和载波相关器，在通道分开器前高速模数转换器（A/D）已将中频信号转换为数字信号。经过数字化处理的中频信号被送至数字信号处理器中（8通道码相关和载波相关电路也包括在其中），然后信号被分解，进入8个并行通道，以进行信号检测、码相关、载波跟踪和滤波。

经过处理的信号被同步送进定位微处理器（MPU）单元，这部分电路控制GPS接收器的工作模式和解码，处理卫星数据、测量伪距和伪距增量，以进行位置、速度和时间的计算。另外，定位处理器单元也包括经过反相的TTL串行接口。

Oncore接收器中还有一个能使接收器保持休眠状态的随机存贮器（RAM），用于保存卫星星历表数据，用户操作参数，历书等信息。当ONCORE接收器的电源关闭时，为防止这些信息的丢失，需外接一个+5V的备用电源。为保持实时时钟的时间也需要外接＋5V电源。

2. GPS参数正常读取的基本步骤

    系统基本工作方式：

    首先MCU通过各种设置命令完成初始状态的设置（包括时间模式、起始时间、起始定位参数、历书）；

    再设置响应信息（位置/状态/数据）速率；

    之后，接收器会按照设定的速率将定位信息通过主串口送往MCU

典型工作流程如图2所示。

    几个基本程序与功能：

1)       串口初始化

功能：设置波特率、帧格式（起始位、终止位、数据位、校验方式）

2)       串口写

功能：将发送缓冲区sentbuff的内容写入串口（sentbuff为命令缓冲区 存放命令串和参数串）

3)       串口读

功能：从串口读入数据存入接收缓冲区receivebuff的内容（receivebuff为数据缓冲区，存放由GT Oncore发来的响应串）

    MCU向GT Oncore发送命令：先将命令串存入命令缓冲区sentbuff，再调用“串口写”，完成发送。

    MCU接收GT Oncore响应信息：依次将接收的字符存入数据缓冲区receivebuff，再从响应位解释处理。

3.GPS获取参数的处理

    MCU接收的定位信息格式如下：

4.  试验结论

实验总体分三个阶段进行：

1）、利用随机工具进行系统配置与数据采集实验---熟悉系统，并作为后续实验的参考基准。

2）、采用自编的PC程序对Motorola GT Oncore接收器进行配置与数据采集实验---以正确把握系统的工作方式和性能。

3）、采用自编的MCU程序和系统（包括接口）对Motorola GT Oncore接收器进行配置与数据采集实验---以正确把握系统的工作方式和性能。

4)实验程序编制，

        （1）、可以正确单独发送与接收。

        （2）、可以连续发送与接收（状态切换）---考虑返回信息的显示方式（解码程序）。

如图3所示。

本文作者创新点：

1)分析了Motorola GT Oncore接收器的硬件组成原理；

2)编制了GT接收器正常读取以及发送和接收程序；

3)对GPS参数进行了处理。

参考文献：

[1] 北京卫信杰科技发展有限公司. ONCORE 用户手册.

[2] 陈建春. Visual C++开发GIS系统[M]. 北京：电子工业出版社，2000

[3] 贺轶斐，顾大权，许屏. GPS接收机与Mapinfo间的信息传输[J]. 微计算机应用. 2003

[4] 钱清泉. 信息化时代的监控系统及其产业化发展[OL].http://www.paper.edu.cn，2005-03-07

[5] 刘志红，王更生，魏明华．铁路智能运输系统(RITS)［J］．微计算机信息，2006，7-3：16-19

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