基于gps的精確定時(shí)系統(tǒng)

1、第 1 頁 共 2 頁摘要在多種多點(diǎn)實(shí)時(shí)同步采樣的測控系統(tǒng)中，必須依賴于統(tǒng)一的高精度基準(zhǔn)時(shí)鐘源。GPS是當(dāng)今高精度的全球?qū)?，它提供了統(tǒng)一的高精度時(shí)間基準(zhǔn)。所以，利用 GPS 獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間同步信號(hào)在測控系統(tǒng)中得到了普遍的應(yīng)用。但是，GPS的接到環(huán)境條件的限制，某些場合可能有一段時(shí)間丟失為此，本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是設(shè)計(jì)一臺(tái)基于 GPS。信號(hào)，造成 GPS 輸出時(shí)間有偏差。外加高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘的精確定本的定主要研究了 GPS 精確定時(shí)的原理與技術(shù)，并對采用高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行了理論分析。提出了基于 GPS+高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘組合高精度定時(shí)系統(tǒng)的方案。并進(jìn)行了相應(yīng)的硬、設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)高精度定時(shí)裝置。該裝置在能

2、夠接收到 GPS 信號(hào)的環(huán)境下，通過 GPS信號(hào)的情況下，由該裝置發(fā)送其實(shí)時(shí)時(shí)鐘授時(shí)。該裝置采用帶溫補(bǔ)的高精度時(shí)鐘接收的時(shí)間同步信號(hào)，在接收不到 GPS所保持的高精度時(shí)間同步，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)SD2310A，采用 MCU 為主控單元，應(yīng)用了串行通訊、 I 2C 等技術(shù)，使用了 LCD 來顯示接收到的實(shí)時(shí)時(shí)間。經(jīng)測試，該裝置的主要誤差來自高精度時(shí)鐘，在-1050下，可以保證時(shí)鐘精度為5ppm 左右。所以該裝置在測控領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)中具有一定的實(shí)用和借鑒價(jià)值。：GPS 精確定時(shí)；高精度 RTC；時(shí)間同步第 2 頁 共 2 頁AbstractIn the system of observing and con

3、trolling sampling in step, the system must depend on the unified clock source on time of high-accuracy base. GPS is a global real-time system of the current high accuracy, which provides the unified high-accuracy time datum. So obtaining standard time synchronous signal by GPS gets a general applica

4、tion in the controlling system. But the receiving of GPS satellite is limited by the condition of environment. For example, in some situation the signal may be lost in some period, which results in some deviations for output time. Therefore, in the subject of this graduation project, it designs a hi

5、gh accuracy real-time clock chip base on the accuracy of GPS receiver.This text is related to an accurate system by GPS, with an accurate source of time and thetheory ofsystem, resulting in the project of GPS and the design of software andhardware. The device is able to receive the Time of synchrono

6、us signal by GPS in the environment of getting GPS signal. On the other hand, when there is no signal of GPS, the device will simulate the receiver of GPS to emit the Time of synchronous sign, realizing Real-time service. This device takes the high-accuracy clock chip that mended on the basis of SD2

7、310A, adopting MCU as the major management unit, applying such technological means as serial communication, I 2C , etc. using LCD to show that receive the real-time time. Design of recommending its hardware to make up in outline in the article and software procedure. The device is based on the high-

8、accuracy of Clock chip with Mend warmly by MCU. After testing, the main error of this device comes from the clock chip. Under -1050, the precision of the chip clock is approximately 5ppm. So this device is of great use inthe field of measuring and controlling.Key words: Accurateof GPS；High-accuracy

9、Of Real Time Clock；Time Lock第 1 頁 共 2 頁目錄引言 12234555666778999911.11.21.31.41.522.12.22.33GPS 精確定時(shí)的原理與技術(shù) 有關(guān)時(shí)間的一些基本概念 GPS GPSGPS時(shí)間的建立 授時(shí)的基本原理 時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)時(shí)準(zhǔn)確度的途徑 的總體設(shè)計(jì) 定精確定的實(shí)現(xiàn)方案 基于 GPS 精確定的實(shí)現(xiàn)框圖 精確定的模塊說明 基于GPS 的精確定的硬件設(shè)計(jì) 3.1 主控的選擇及電路設(shè)計(jì) 3.1.13.1.23.1.3AT89C51 微處理器 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 3.2 通訊模塊的選型及其電路設(shè)計(jì) 3.2.1 串行通訊的選擇和設(shè)計(jì) 3.

10、2.2 GPS的選型及其電路設(shè)計(jì)133.2.3 I 2C 通訊143.3 LCD 液晶顯示器233.3.13.3.23.3.33.3.43.3.53.3.63.3.73.3.8LCD23LCD 特性23引腳說明24LCD內(nèi)部的內(nèi)存24方式25指令25接口設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)電路28與單片機(jī)的連接圖28LCDLCD LCD3.4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)293.4.1 產(chǎn)生干擾信號(hào)的29第 2 頁 共 2 頁3.4.2 硬件3.4.3設(shè)計(jì)292944.14.24.34.44.55精確定Jupiter-12的設(shè)計(jì)30輸出格式30的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)31串口通信程序設(shè)計(jì)31I 2C 程序設(shè)計(jì)33LCD 顯示模塊程序設(shè)計(jì)34調(diào)試3

11、55.1 硬件電路的調(diào)試355.2 聯(lián)機(jī)調(diào)試過程36678性能分析36結(jié)論36功能的擴(kuò)展37謝辭38參考文獻(xiàn)39附錄40第 1 頁 共 51 頁引言隨著我國人民生活水平的提高，GPS 技術(shù)逐漸進(jìn)入了民用市場。近年來 GPS 系統(tǒng)，已經(jīng)在大地測繪、海上漁用、車輛定位、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從九十年代我國引進(jìn) GPS開始，經(jīng)過十多年的市場培育，GPS 定位應(yīng)用進(jìn)入了發(fā)展的最好時(shí)機(jī)，未來十年基于 GPS 的應(yīng)用將會(huì)改變我們的生活和工作方式。導(dǎo)航技術(shù)的飛速發(fā)展已逐漸取代了無線電導(dǎo)航、天文導(dǎo)航等傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)，而成為一種普遍采用的導(dǎo)航，并在精度、實(shí)時(shí)性、全天候等方面取得了長足進(jìn)步?，F(xiàn)在不僅應(yīng)用于物理

12、勘探、電離層測量和航天器導(dǎo)航等諸多民用領(lǐng)域，在軍事領(lǐng)域更是取得了廣泛的應(yīng)用-在彈道、野戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、精確彈道測量以及地圖快速測繪等領(lǐng)域均大量采用了導(dǎo)航。有鑒于導(dǎo)航技術(shù)在民用和軍事領(lǐng)域的重要意義，使其得到了許多的關(guān)注。GPS 是 NAVSTAR/GPS （ Navigation Satelliteand Ranging/Global測距與授時(shí)、定位和導(dǎo)等間隔分布在 6 個(gè)互Positioning System）的，是由國防部研制的導(dǎo)航航系統(tǒng)，由 21 顆工作和 3 顆在軌備用組成，這 24 顆成 60的軌道面上，這樣的配置基本上保證了地球任何位置均能同時(shí)觀測到至少 4顆 GPS。我國自 20 世紀(jì)

13、 80 年代末引進(jìn) GPS以來，在理論研究、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、接收機(jī)等方面不斷取得進(jìn)展?！熬盼濉逼陂g，以 GPS 技術(shù)應(yīng)用為代表的民用導(dǎo)航、日趨成熟，在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，極大地提高了傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)的效率與精度，了高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)。我國的導(dǎo)航整體方案目前已付諸實(shí)施，上都有了長足的發(fā)展。與國際先進(jìn)系統(tǒng)相近的系統(tǒng)在理論、整體方案設(shè)計(jì)俄羅斯 GLONASS 系統(tǒng)的運(yùn)行和俐略計(jì)劃的開展與實(shí)施，已引起我國有關(guān)主管部門與應(yīng)用部門的關(guān)注，并開始籌劃建設(shè)廣域增強(qiáng)系統(tǒng)，跟蹤研究雙模式星座應(yīng)用中的參考框架、不同類型的數(shù)據(jù)處理分析及兼容機(jī)的研制等問題。以GPS 技術(shù)和俄羅斯GLONASS 為代表的導(dǎo)航在世界范圍內(nèi)得到

14、了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。尤其是為保持在這一領(lǐng)域的地位，一方面取消了限制，一方面改進(jìn) GPS 的系統(tǒng)性能（即 GPS 技術(shù)沿著系統(tǒng)性能改進(jìn)、性能改進(jìn)和導(dǎo)航定位完善面發(fā)展），鼓勵(lì)私營公司投資 GPS 事業(yè)，鼓勵(lì) GPS 導(dǎo)航成為國際標(biāo)準(zhǔn)。這一大大地鼓舞了及世界各大公司發(fā)展 GPS 產(chǎn)業(yè)的信心，并推進(jìn)了 GPS 的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)GPS 產(chǎn)業(yè)推測，GPS 產(chǎn)業(yè) 2000 年的銷售額由 1995 年的 12.6 億猛增至 85 億。除俄羅斯外，歐盟等在相繼發(fā)展各自的 GPS，定位的開發(fā) GPS，以便占有導(dǎo)航定位市場，掌握權(quán)。因此，導(dǎo)航和競爭都將進(jìn)入新的發(fā)展階段。GPS 今后的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在以下幾方面

15、：系統(tǒng)的更新與多個(gè)共存，將明顯導(dǎo)航定位的精度和第 2 頁 共 51 頁可靠性。 雙頻高精度測地型國將繼續(xù)保持其絕對優(yōu)勢。將繼續(xù)高度在幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)先的 GPS 廠家手測地型和導(dǎo)航OEM 板產(chǎn)業(yè)將擴(kuò)散到世界各地，雖是低檔次的GPS，但用途廣、用戶多、市場大。把 GPSOEM 板的生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓出口，因而推動(dòng)了世界各地企業(yè)投資 GPS OEM 的生產(chǎn)。 陸地導(dǎo)航定位將成為發(fā)展最快的 GPS 產(chǎn)業(yè)。目前，我國在發(fā)展 GPS 的過程中還一些問題，主要集中在以下方面：（1） 我國缺少系統(tǒng)的整體的空間對地觀測發(fā)展計(jì)劃，特別是在空間技術(shù)實(shí)力薄弱的條件下，應(yīng)用方面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足，基礎(chǔ)研究薄弱，同時(shí)也缺少一個(gè)權(quán)威性的機(jī)

16、構(gòu)。協(xié)調(diào)（2） 機(jī)或（3）在集成電路工藝方面，高頻技術(shù)還未過關(guān)，而利用進(jìn)口 OEM 板生產(chǎn)導(dǎo)航，其工業(yè)質(zhì)量體系未形成，沒有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。GPS商品化程度不高，往往把復(fù)雜的系統(tǒng)工程簡單化，將推向市場，反而拖累了尚未形成的市場。樣品操之過急地當(dāng)工業(yè)化（4） 在 GPS 行業(yè)中，著低水平重復(fù)引進(jìn)、低水平生產(chǎn)等無序競爭現(xiàn)象，亟待引導(dǎo)，以及相關(guān)部門認(rèn)真管理，進(jìn)行規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化。（5） 通信鏈路的速率也制約著 GPS 技術(shù)的應(yīng)用，成為重要的瓶頸，急需有關(guān)部門進(jìn)行專項(xiàng)研究，擴(kuò)展現(xiàn)有公眾網(wǎng)或?qū)ｉT搭建一個(gè) GPS 公用平臺(tái)。（6） GPS 技術(shù)應(yīng)用是全球性的，而目前我國的資料相悖，在很大程度上不利于我國 GPS 技

17、術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。制度與這種開放性的現(xiàn)實(shí)1GPS 精確定時(shí)的原理與技術(shù)GPS 具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能，能為各類用戶提密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。11 有關(guān)時(shí)間的一些基本概念（1）時(shí)間（周期）與頻率：互為倒數(shù)，兩者密不可分，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是頻率標(biāo)準(zhǔn)，所以有人把晶體振蕩器叫“振蕩器”。頻率標(biāo)準(zhǔn)加上分頻電路和鐘面顯示裝置的。（2）四種實(shí)用的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)源（鐘）： 晶體鐘-小巧，便宜，短期性能好，但漂移大，準(zhǔn)確度低。 銣原子鐘-與晶體比晶體鐘好得多。 氫原子鐘-長短期體積大，成本高。屬于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，要用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)，但其性能性都特別好，使用長，但頻率準(zhǔn)確度不如銫原子鐘，第 3

18、頁 共 51 頁 銫原子鐘-國際定義的頻率準(zhǔn)確度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但其短期性說不如振，成本高，有限。（3）時(shí)間坐標(biāo)系：時(shí)間的概念包含時(shí)刻（點(diǎn)）和時(shí)間間隔（段）。（時(shí)間坐標(biāo)系）是由時(shí)間起點(diǎn)和時(shí)間尺度常用的時(shí)間坐標(biāo)系：一秒的定義（又分地球秒與原子秒）所。 世界時(shí)（UT）-是以格林維治天文臺(tái)時(shí)間為參考點(diǎn)的、根據(jù)地球自轉(zhuǎn)周期確定時(shí)間尺度的； 地方時(shí)-是指以當(dāng)?shù)貢r(shí)間為參考點(diǎn)的世界時(shí)，它與世界時(shí)有一個(gè)確定的整數(shù)的小時(shí)差。例如時(shí)減 8 個(gè)小時(shí)就是世界時(shí)； 原子時(shí)（AT）-是一種以銫原子秒為時(shí)間尺度、以 1958年1月1日0時(shí)0分0 秒為時(shí)間起點(diǎn)、連續(xù)計(jì)數(shù)不進(jìn)行閏秒的； 協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）-是一種以銫原子秒為時(shí)間

19、尺度、采用閏秒使其時(shí)刻與世界時(shí)時(shí)刻相接近（小于 0.9 秒）的； GPS 時(shí)-是以 UTC/USNO 為參考基準(zhǔn)而建立的、以 1980年1月5 日為時(shí)間起點(diǎn)的、不做閏秒的的整數(shù)秒。連續(xù)計(jì)數(shù)的，它和國際原子時(shí)相似，與 UTC 時(shí)間相差一個(gè)確定（4）定時(shí)、時(shí)間同步與守時(shí)：定指根據(jù)參考時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)對本地校準(zhǔn)的過程；授時(shí)：指采用適當(dāng)?shù)陌l(fā)播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的過程；時(shí)間同步：是指在母鐘與子鐘之間時(shí)間一致的過程，又稱時(shí)間統(tǒng)一或；般守指將本地校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間保持下去的過程，國內(nèi)外守時(shí)都采用由多臺(tái)銫原子鐘和氫原子鐘組成的守時(shí)鐘組來進(jìn)行守時(shí)，守時(shí)鐘組長期運(yùn)行性能表現(xiàn)最一臺(tái)被定為主鐘（MC）。（5）時(shí)間的主要性能指標(biāo)： 時(shí)間準(zhǔn)確

20、度（不確定度）：是指本地鐘時(shí)間與參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間的時(shí)間偏差，可能正偏差（了）或負(fù)偏差（鐘慢了）； 時(shí)間精度（度/均勻性）：是指時(shí)間運(yùn)行的不均勻性，有短期不均勻性和長期不均勻性，它們分別取決于頻率標(biāo)準(zhǔn)的短期度和長期度； 時(shí)間漂移：是指時(shí)間準(zhǔn)確度隨時(shí)間而產(chǎn)生的單方向的變化，它取決于頻率標(biāo)準(zhǔn)的頻率漂移率。12 GPS 時(shí)間的建立GPS 時(shí)間的建立如圖 1-1 所示。第 4 頁 共 51 頁圖 1-1 GPS 時(shí)間建立的示意圖為了得到精密的 GPS 時(shí)間，使它的準(zhǔn)確度達(dá)到 100ns（相對于 UTC（USNO/MC）：每個(gè) GPSGPS 全部上都裝有銫原子鐘作；與地面測控站一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)系統(tǒng)；采用 U

21、TC（USNO/MC）為參考基準(zhǔn)。1.3GPS 授時(shí)的基本原理GPS 由 3 部分：GPS（空間部分）；地面支撐系統(tǒng)（地面部分）；GPS（用戶部分）。GPS 向全球范圍內(nèi)提供定時(shí)和定位的功能，全球任何地點(diǎn)的 GPS 用戶通過低成本的GPS接收發(fā)出的信號(hào)，獲取準(zhǔn)確的空間位置、同步時(shí)標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。GPS要實(shí)時(shí)完成定位和授時(shí)功能，需要 4 個(gè)參數(shù)：經(jīng)度、緯度、高度和用戶時(shí)鐘與 GPS 主鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)刻偏差，所以需要接受 4 顆么接受 1 顆的數(shù)據(jù)也可以完成定時(shí)4。的位置。若用戶已知的確切位置，那若設(shè)(x, y, z) 為的位置， (xn , yn , zn ) 為已知的位置，則列解下列方程就可以得

22、到 x, y, z 和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間T ：(x - x )2 + ( y - y )2 + (z - z )2 = C 2 (T + DT - T -t )11111(x - x )2 + ( y - y )2 + (z - z= C 2 (T + DT - T -t )222222(x - x )2 + ( y - y )2 + (z - z= C 2 (T + DT - T -t )233333(x - x )2 + ( y - y )2 + (z - z= C 2 (T + DT - T -t )244444其中： DT 為用戶時(shí)鐘與 GPS 主鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)差； Tn 為時(shí)間；n 所發(fā)射信號(hào)

23、的發(fā)射t n 為n 上的原子鐘與 GPS 主鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)差。由于 GPS 采用定位原理，所以度的頻率標(biāo)準(zhǔn)是精密定位和授時(shí)的關(guān)采用的是銫原子鐘作為頻標(biāo)，其頻率度達(dá)到（12）10-13 /d。鍵。工作上第 5 頁 共 51 頁GPS上的鐘通過和地面的 GPS 主鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行對比，這樣就可以使鐘與GPS 主鐘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間保持精確同步。GPS發(fā)射的幾種不同頻率的信號(hào)，都是來自發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)過一套嚴(yán)密的性。定時(shí)精度能夠達(dá)到 300 ns 以內(nèi)。在上同一個(gè)基準(zhǔn)頻率。GPS對 GPS誤差校正，使輸出的信號(hào)達(dá)到很高的長期精確定位服務(wù) PPS（Precise Position Service）下，G

24、PS 提供的時(shí)間信號(hào)與 UTC 之差小于 100 ns。若采用差分 GPS 技術(shù)，則與 UTC 之差能達(dá)到幾個(gè)納秒5。GPS同步時(shí)鐘充分利用資源，使該時(shí)鐘不受地域等惡劣自然環(huán)境的束縛，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的統(tǒng)一，因此應(yīng)用在軍事、鐵路等領(lǐng)域具有十分重要的意義。1.4 GPS 時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)常規(guī)時(shí)鐘頻率產(chǎn)生可以是晶體、銣鐘等。但晶體會(huì)老化，易受外界環(huán)境變化影響，長期的精度漂移影響；原子鐘長期使用后也會(huì)產(chǎn)生偏差，需要定時(shí)校準(zhǔn)。而 GPS 系統(tǒng)由于其工作特性的需要，定期對自身時(shí)鐘系統(tǒng)進(jìn)行定，具有對外界物理因素變化不敏感特性。晶體或銣，所以其自身時(shí)鐘系統(tǒng)長期穩(wěn)GPS 為長期參考，可以獲得低成本、高性能的基準(zhǔn)時(shí)鐘6?，F(xiàn)有

25、同步時(shí)鐘的比較如表 1-1 所示。表 1-1 同步時(shí)鐘的比較通過表 1-1 的比較，我們可以看出 GPS 同步時(shí)鐘具有很大的優(yōu)越性。由于在某些特殊情況下 GPS 時(shí)鐘信號(hào)會(huì)暫時(shí)消失，所以基于 GPS 的時(shí)鐘模塊需要另一個(gè)外部時(shí)鐘作為后備輸入，預(yù)留有外接時(shí)鐘的和頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如 GLONASS、雙星、銣原子鐘等）接口。另外，GPS 時(shí)鐘其頻率準(zhǔn)確度還具有自身保持性能。15進(jìn)一步時(shí)準(zhǔn)確度的途徑時(shí)準(zhǔn)確度的幾種途徑：定采用 GPS 雙頻、相位測量技術(shù)； 選用更高精度的 GPS 時(shí)間傳遞采用 GPS 共視法比對技術(shù)與的總體設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)發(fā)雙向法技術(shù)。2基于 GPS 的現(xiàn)狀及未來，我選擇了 GPS 精確定置在能

26、夠接收到 GPS 信號(hào)的環(huán)境下，通過 GPS作為我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。該裝接收的時(shí)間同步信號(hào)，在接收種類誤差特點(diǎn)無線電廣播1ms時(shí)間誤差大LORANC13 m s接收OMEGS2ms時(shí)間誤差大GOES0.10.3ms不GPS1 m s性好，接收容易GLONASS10 m s商品化不夠第 6 頁 共 51 頁不到 GPS 信號(hào)的情況下，由該裝置發(fā)送其實(shí)時(shí)時(shí)鐘所保持的高精度時(shí)間同步，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)授時(shí)。該裝置基于 SD2310A 帶溫補(bǔ)的高精度時(shí)鐘，采用 MCU 作為主控單元，應(yīng)用了串行通訊、 I 2C 等技術(shù)，在 LCD 上顯示實(shí)時(shí)時(shí)間。2.1精確定對于 GPS 的定的實(shí)現(xiàn)方案，它實(shí)現(xiàn)的方案有多種，方案一

27、直接使用 GPS接收到的時(shí)間作為定但由于的時(shí)間源，因?yàn)榻邮盏降臅r(shí)間為原子鐘，理論上是非常精確的時(shí)間源，受到外部很多因素的影響，有時(shí)由于所處環(huán)境的限制，接收不到信外加精確號(hào)，這樣就會(huì)降低定的定時(shí)性，定時(shí)誤差更大。方案二就是 GPS定時(shí)時(shí)鐘，當(dāng) GPS接收不到信號(hào)的時(shí)候，就直接使用外部的精確定時(shí)時(shí)鐘芯片所提供的時(shí)鐘，因?yàn)橹灰獠繒r(shí)鐘源的精度較高，所形成的系統(tǒng)的誤差就會(huì)較低。對比這兩種方案，可以看出第二種方案更為優(yōu)越，誤差更小，更適合于在各種不同的環(huán)境下應(yīng)用。所以在這里我選用了第二種方案，系統(tǒng)選用了 SD2310A 作為外部時(shí)鐘保證精度5ppm，即時(shí)鐘年誤差小于 2.5 分鐘（在 251下）。，該G

28、PS 的精確定主要是利用單片機(jī)GPS的接收到的，然后對所獲得的進(jìn)行處理，最后將處理過的在 LCD 上顯示出來，在這里主要是顯示當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。2.2 基于 GPS 精確定根據(jù) GPS 精確定基于 GPS 精確定的實(shí)現(xiàn)框圖的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的條件，對精確定的組成框圖如圖 2-1 所示。進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，（1）微系統(tǒng)，采用單片機(jī)作為主控。（2）通訊系統(tǒng)，由串行通訊和 I 2C數(shù)據(jù)傳送的需要。（3）顯示系統(tǒng)，采用液晶顯示屏將系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地顯示出來。兩部分，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的和圖 2-1 精確定的模塊說明的組成框圖2.3 精確定單片機(jī)通過 UART 接收 GPS，然后其接收到的是否有效，有效的話就把接收

29、到的保存起來，并通過單片機(jī)的 I/O 口，用 LCD 來顯示接收到的實(shí)時(shí)時(shí)鐘并第 7 頁 共 51 頁把接收到的實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫入 SD2310A 內(nèi)部的寄存器中；如果獲取到的是無效的，那就通過 I 2C技術(shù)直接調(diào)用 SD2310A 的內(nèi)部時(shí)間，并顯示到 LCD 上。3基于GPS 的精確定基于 GPS 的精確定的硬件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，一個(gè)是硬件電路設(shè)計(jì)，另外一個(gè)是設(shè)計(jì)，而一個(gè)裝置是否能正常的運(yùn)行，其基本的前提就是硬件電路設(shè)計(jì)的是否合理。3.1 主控的選擇及電路設(shè)計(jì)對于一個(gè)數(shù)據(jù)量處理不是很大，速度要求不是特別高的定的開發(fā)，需要采用微器對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，在目前的技術(shù)條件下，采用的微器主要有兩

30、種類型：（1）使用微處理器實(shí)現(xiàn)功能。比如 INTEL 公司生產(chǎn)的比較高檔的微處理 8086/8088以及其他的型號(hào)，微處理的速度快，功能強(qiáng)，可靠性高，因而主要用于個(gè)人計(jì)算機(jī)和各種計(jì)算機(jī)。而對于一個(gè)小型的系統(tǒng)，速度越快帶來的問題越多，由于外部的慢速設(shè)備跟不上處理器的速度，從而造成數(shù)據(jù)的丟失，甚至整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)和癱瘓，即使外部跟上了處理器的速度，但所要求的數(shù)據(jù)處理過程不需要達(dá)到那樣的速度水平，同時(shí)，高速的使用使開發(fā)費(fèi)用增加，從而整個(gè)系統(tǒng)所需要的費(fèi)用增加，對于一個(gè)來說，所需要的成本也是一個(gè)值得考慮的問題，成本越高對于以后的參與市場競爭的影響越大。（2）使用單片微型計(jì)算機(jī)，它是在一塊半導(dǎo)體上，集中了

31、處理器 CPU ，只讀器 ROM（Only Memory），隨機(jī)讀寫器 RAM，輸入輸出 I/O（Input/Output）接口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷等功能部件，因而能夠用于許多的應(yīng)用場合。比如儀器儀表的開發(fā)，定的設(shè)計(jì)，各種測控系統(tǒng)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，單片機(jī)是使用的最廣泛同時(shí)又是最普遍的，在國際市場上，因?yàn)樵S多公司生產(chǎn)，因而類型也比較多，其中以 INTEL 公司的比較領(lǐng)先和占有較大銷售份額，而在我國，INTEL 公司生產(chǎn)的 MCS-48 系列，MCS-51 系列，MCS-96 系列的各種機(jī)型用得最多，占有主流地位3。由于單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)我們需要的各項(xiàng)功能，因而選擇采用單片微型計(jì)算機(jī)進(jìn)的開發(fā)，

32、由于目前在國內(nèi)市場上比較流行的是MCS-51 系列和MCS-96 系列兩種，對于MCS-51 系列和 MCS-96 系列的比較如表 3-1 所示：表 3-1 MCS-51 系列單片機(jī)和 MCS-96 系列單片機(jī)對比表型號(hào)比較類別MCS-51 系列MCS-96 系列字長8位 16位 片內(nèi)數(shù)據(jù)器128 個(gè)字節(jié)256 個(gè)字節(jié)片內(nèi)程序器4k8kI/O 口4 個(gè) 8 位并行 I/O 口5 個(gè) 8 位并行 I/O 口第 8 頁 共 51 頁根據(jù)上表 3-1 的比較可以看出在性能上MCS-96 系列單片機(jī)和MCS-51 系列單片機(jī)相比有很大的改進(jìn)，無論輸入輸出通道還是在各種功能上都有很大的改進(jìn)。而于系統(tǒng)的特

33、點(diǎn)在選擇單片機(jī)的問題上可以在各個(gè)方面考慮，本設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，只需要通過串行通訊將數(shù)據(jù)從帶有通訊接口的GPS上各項(xiàng)數(shù)據(jù)，因而對于是否帶有模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換的接口并不必要。同時(shí)在系統(tǒng)的定時(shí)方面，需要進(jìn)行硬件的定時(shí)，對于數(shù)據(jù)線的選擇，在的情況下，我們使用 8 位的數(shù)據(jù)總線完全可以滿足我們的要求，對于 MCS-96 系列單片來說，其總線寬度可以選擇，適用于 8 位和 16 位的總線寬度。而相對來說，在目前對于這兩種系列的單片機(jī)，無論從使用的寬度還是廣度，MCS-51 系列明顯要高于 MCS-96 系列，根據(jù)以上的特點(diǎn)，在進(jìn)行單片機(jī)的選型時(shí)采用 MCS-51 系列的單片機(jī)作

34、為微器進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用AT89C51 單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用串行通訊和 I 2C 技術(shù)實(shí)現(xiàn) CPU 與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出過程。3.1.1AT89C51 微處理器AT89C51 微處理器是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 MCS-51 系列單片機(jī)中的一種，它是低功耗/電路的通訊，從而低電壓，高性能的 8 位單片機(jī)，內(nèi)部帶有 4K 字節(jié)的 Flash 可編程可擦除的只讀器，實(shí)現(xiàn)采用三級(jí)程序器功能，12的內(nèi)部隨機(jī)讀寫器 RAM，可以利用省電模式，可以與 MCS-51 系列進(jìn)行兼容，可以采用 12MHz 的提高系統(tǒng)的速度。圖 3-1為 AT89C51 外部引腳示意圖。圖 3-1AT89C51 單片機(jī)外部引

35、腳示意圖通訊接口1 個(gè)全雙工串行 I/O1 個(gè)全雙工串行 I/O定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 個(gè) 16 位定時(shí)器，4 個(gè) 16 位定時(shí)器中斷源5 個(gè)中斷源8 個(gè)中斷指令高速輸入/輸出器無有A/D 轉(zhuǎn)換器無10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器脈寬調(diào)制輸出器無有第 9 頁 共 51 頁3.1.2 時(shí)鐘電路AT89C51 內(nèi)含一個(gè)高增益的反相放大器，只需通過 X1，X2 外接作為反饋元件的晶體后便成為自激振蕩器，并與 C1，C2并聯(lián)諧振電路。連接如圖 3-2 所示：圖 3-2AT89C51 外部時(shí)鐘電路圖3.1.3 復(fù)位電路對于 51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的 ALE 及/PSEN 兩引腳輸出有兩種復(fù)

36、位方式，上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。當(dāng) 8051平，RST 引腳平到時(shí)，單片機(jī)復(fù)位。RST/VPD 端的高電平直接由上電瞬間產(chǎn)生則為上電復(fù)位，若通過按動(dòng)按鈕產(chǎn)生位。平復(fù)位稱為手動(dòng)復(fù)當(dāng)單片機(jī)通電工作后，只要單片機(jī)的 RST 引腳上面出現(xiàn) 24 個(gè)振蕩脈沖（2 個(gè)機(jī)器周期）以上的平，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位，而在設(shè)計(jì)的過程中，通常使平保持在 10ms 以上。這里采用手動(dòng)復(fù)位方式。當(dāng)按鈕按下的瞬間，接通電路，給電容充電，實(shí)現(xiàn) RST 端的平，使單片機(jī)復(fù)位，而按鈕時(shí)電容器放電，使平的產(chǎn)生時(shí)間比較長1。其示意圖如圖 3-3 所示。圖 3-3 按鈕復(fù)位電路圖3.2 通訊模塊的選型及其電路設(shè)計(jì)精確定時(shí)裝置處理信號(hào)

37、的輸入是通過的通訊模塊電路進(jìn)行的，因而在整個(gè)裝置中，通訊模塊電路是關(guān)鍵的一部分，串行通信和 I 2C 通訊。3.2.1 串行通訊的選擇和設(shè)計(jì)MCS-51 內(nèi)部有一個(gè)可規(guī)劃的串行端口，為一個(gè)全雙工（Full Duplex）的通訊瑞口， 故可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。串行端口的優(yōu)點(diǎn)就是使用較少的傳輸線即可完成數(shù)據(jù)的傳第 10 頁 共 51 頁輸。同時(shí)，MCS-51 的通訊端口也是一個(gè)接收緩沖式（Receive Buffered）的串行端口， 在 SFR 中有一個(gè) SBUF 的寄存器，專門供存放發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，所以欲發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，僅需對 SBUF 寄存器進(jìn)行存取即可，使用非常方便。實(shí)際上，發(fā)送及接

38、收各有一個(gè) SBUF 寄存器，且占用同一地址（99H），究竟如何分辨到底使用哪一個(gè)寄存器呢？其很簡單，依照或?qū)懭?SBUF 寄存器的動(dòng)作來決定。當(dāng)指令寫入 SBUF 時(shí)，即是將數(shù)據(jù)寫入串行數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器 SBUF 中發(fā)送出去；反之，當(dāng)SBUF 數(shù)據(jù)時(shí)，則是串行數(shù)據(jù)接收緩沖器 SBUF 中的數(shù)據(jù)。串行端口接收到一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生串行端口中斷，通知 CPU 至 SBUF數(shù)據(jù)，此時(shí)串行端口可繼續(xù)接收第二個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)诙€(gè)數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，存于 SBUF 中的第一個(gè)數(shù)據(jù)若尚未被，則第一個(gè)數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。同理，將一字節(jié)數(shù)據(jù)寫入發(fā)送 SBUF中，便會(huì)通過串行端口將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，發(fā)送完畢后便產(chǎn)生中斷，通知 C

39、PU 數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，可繼續(xù)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。串行端口總共有四種工作模式，由 SFR 中地址 98H 可位尋址的 SCON 寄存器來選擇， 其用法如表 3-2 所示。 串行端口處于模式 0串行端口處于模式 0 時(shí)，數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收都是通過 RXD 引腳，而 TXD 引腳則負(fù)責(zé)送出移位脈沖。其數(shù)據(jù)位由 LSB 開始發(fā)送/接收 8 個(gè)位， 模式 0 發(fā)送數(shù)據(jù)率固定為 fosc/12。執(zhí)行寫入 SBUF 的指令，即激活串行端口的發(fā)送動(dòng)作，在 S6P2 將“1”加載入移位寄存器的第 9 位，并激活 TXD方塊開始發(fā)送數(shù)據(jù)。從寫入 SBUF 至 SEND 引腳變?yōu)槲?，約需一個(gè)機(jī)械周期的時(shí)間。在 SEND 信

40、號(hào)動(dòng)作期間，每個(gè)機(jī)械周期的 S6P2 期間，將使發(fā)送移位寄存器的內(nèi)容右移一位，同時(shí)由高位左移一個(gè) 0 進(jìn)來。發(fā)送數(shù)據(jù)依 LSBMSB 的順序，由 RXD（P3.0）引腳送出，并在 TXD 引腳產(chǎn)生同步脈沖。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的第 8 位（MSB）到達(dá)移位寄存器的最右側(cè)位置時(shí)，其左側(cè)除第 9 位為 1 外，其余位均填入 0。在此情況下，零檢測器（Zero Detector）激活 TX方塊再送出最后一個(gè)位后，即令 SEND 降為低電位，停止發(fā)送動(dòng)作，并設(shè)定 T1 中斷標(biāo)志產(chǎn)生串行端口中斷請求。 模式 0 數(shù)據(jù)接收由表 3-2 的下半部方塊圖可知，當(dāng)要接收數(shù)據(jù)時(shí)，只要設(shè)定 SCON 寄存器中的 REN=1、

41、RI=0，即會(huì)激活 RX方塊。約經(jīng)一個(gè)機(jī)械周期后的 S6P2 期間，BX方塊將數(shù)據(jù)FEH 加載到接收移位寄存器中，并使 RECEIVE 引腳升至位。在 RECEIVE 信號(hào)動(dòng)作期間，數(shù)據(jù)依 LSBMSB 的順序經(jīng) RXD（P3.0）引腳輸入，并在 TXD（P3.1）引腳產(chǎn)生同步脈沖。當(dāng)數(shù)據(jù)從右側(cè)移入接收移位寄存器時(shí)，先前加載的 FE 值會(huì)往左移出。當(dāng)其中的數(shù)據(jù)位 0 移至寄存器的最左邊時(shí)，通知 RX方塊再接收最后一位后，將接收移位寄存器的內(nèi)容加載接收 SBUF 中。此時(shí)會(huì)自動(dòng)令 RI=l 產(chǎn)生串行端口中斷請求，并將 RECIVE降為低電平，并停止接收動(dòng)作。第 11 頁 共 51 頁表 3-2串

42、行端口寄存器 SCON 串行端口處于模式 1在模式 1 時(shí)，串行端口經(jīng)由 TXD 引腳負(fù)責(zé)發(fā)送及通過 RXD 引腳接收 10 位的數(shù)據(jù)，其中1 個(gè)起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位和 1 個(gè)停止位。由于發(fā)送和接收是由不同引腳負(fù)責(zé)，故可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收的動(dòng)作。起始位（低電位）和停止位（位）是串行端口在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)加上去的，當(dāng)在接收狀態(tài)下，接收到的停止位會(huì)自動(dòng)存入 SCON 寄存器的 RB8 位中，而發(fā)送及接收 模式 1 的發(fā)送率可用設(shè)定計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器 1。執(zhí)行寫入 SBUF 指令后，產(chǎn)生一個(gè) WRITE TO SBUF 的脈沖，此時(shí)把數(shù)據(jù)送入 SBUF，并激活 TX方塊。在下一個(gè)機(jī)械周期時(shí)，SEND 自動(dòng)降

43、為 0，此時(shí) DATA 己自動(dòng)為 0，故經(jīng)由 TXD 引腳送出一個(gè)“0”的位，這就是所謂的起始位。然后數(shù)據(jù)位開始由 TXD 引腳依LSBMSB 順序向右移出，直到 8 位數(shù)據(jù)全部送出后，CPU 會(huì)自動(dòng)設(shè)定中斷標(biāo)志TI=1，產(chǎn)生串行端口中斷請求，再自動(dòng)經(jīng)由 TXD 引腳送出一個(gè)“1”的位后，SEND 升為位，第 12 頁 共 51 頁DATA 引腳為 0，停止發(fā)送動(dòng)作，此時(shí) TXD 引腳維持 模式 1 的接收位。當(dāng)要接收數(shù)據(jù)時(shí)，需將 SCON 寄存器的 REN 位設(shè)定為 1，每當(dāng) RXD 引腳上檢測到下降沿信號(hào)后就會(huì)激活串行端口的接收動(dòng)作。在接到正確的起始位后（低電位），開始依 LSBMSB 順

44、序接收數(shù)據(jù)位，直到 SCON 中的 RI=0、SM2=0 或 RI=0 且接收到的停止位為 l 時(shí)，才自動(dòng)把 8 位數(shù)據(jù)送入SBUF 內(nèi)。接著把停止位放入 RB8 中，然后設(shè)定接收中斷標(biāo)志 RI=l，產(chǎn)生串行端口中斷請求。經(jīng)過一個(gè)位時(shí)間后，不論上述條件是否成立，RX 重新開始檢測 RXD 引腳有無下降沿信號(hào)，以準(zhǔn)備接收下一批數(shù)據(jù)。 串行端口處于模式 2方塊均會(huì)在模式 2 時(shí)，串行端口經(jīng)由 TXD 引腳負(fù)責(zé)發(fā)送及 RXD 引腳負(fù)責(zé)接收 11 位的數(shù)據(jù)，其中一個(gè)為 0 的起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位、1 個(gè)可設(shè)定的第 9 數(shù)據(jù)位及一個(gè)為 1 的停止位。內(nèi)于發(fā)送與接收由不同的腳位負(fù)責(zé)，故可以全雙工的方式進(jìn)行

45、通訊。在此模式下波特率是由設(shè)定 SFR 中 PCON 寄存器的 SMOD 位決定，起始位和停止位是串行端口在發(fā)送時(shí)自動(dòng)加上去的，第 9 位在發(fā)送的 RB8 位。 模式 2 的數(shù)據(jù)發(fā)送存放在 SCON 內(nèi)的 TB8 位，接收時(shí)存放在 SC0N 內(nèi)執(zhí)行寫入 SBUF 指令后，產(chǎn)生一個(gè) WRITE TO SBUF 的脈沖，此時(shí)把數(shù)據(jù)送入 SBUF，并激活 TX方塊。在下一機(jī)械周期，SEND 自動(dòng)降為 0，此時(shí) DATA 己自動(dòng)為 0，故經(jīng)由 TXD 引腳送出一個(gè)“0”的位，這就是所謂的起始位。然后數(shù)據(jù)位開始由側(cè)引腳依 LSBMSB 的順序向右移出，直到 8 位數(shù)據(jù)全部送出后，CPU 會(huì)設(shè)定中斷標(biāo)志

46、TI=1，產(chǎn)生串行端口中斷請求，再自動(dòng)經(jīng) TXD 引腳送出一個(gè)“1”的位后，SEND 升為位，DATA引腳為 0，停止發(fā)送動(dòng)作，此時(shí) TXD 引腳維持 模式 2 的數(shù)據(jù)接收位。當(dāng)要接收數(shù)據(jù)時(shí)，而將 SCON 寄存器的 REN 位設(shè)定為 1，每當(dāng) RXD 引腳上檢測到下降沿信號(hào)后就會(huì)激活串行端口的接收動(dòng)作。在接到正確的起始位后（低電位），開始依 LSB-MSB 的順序接收數(shù)據(jù)位，直到 SCON 中的 RI=0、SM2=0 或 RI=0 且接收到的停止位為1 時(shí)，才自動(dòng)把 8 位數(shù)據(jù)送入 SBUF 內(nèi)。接著把停止位放入 RB8 中，然后設(shè)定接收標(biāo)志RI=1，產(chǎn)生串行端口中斷請求。經(jīng)過一個(gè)位時(shí)間后，

47、不論上述條件是否成立，RX 塊均會(huì)重新開始檢測 RXD 引腳有無下降沿信號(hào)，以準(zhǔn)備接收下一批數(shù)據(jù)。 串行端口處于模式 3方在模式 3 下操作方式與模式 2 相同，唯一的差別在于模式 3 的率可以改變，通過設(shè)定計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 而得到不同的 串行端口的率規(guī)劃率。所謂率（Baud Rate）就是串行通訊（RS232 或 RS485）中，每秒所能發(fā)送的位數(shù)（bits/second）。例如率=1200bps表每秒鐘可發(fā)送 1200 個(gè)位數(shù)據(jù)。MCS-51第 13 頁 共 51 頁串行端口在 4 種模式下各有其不同的率，分述如下。 模式 0 的率串行端口工作于模式 0 時(shí)，不需任何計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器，其率為固

48、定值。率 = 外接石英晶體的振蕩頻率12 模式 1 的率串行端口工作于模式 1，其率將由計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 來產(chǎn)生，通常令計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器1 工作于模式 2（自動(dòng)再加載模式）。在此模式下，計(jì)算率的公式為：2SMOD外接石英晶體的振蕩頻率率=12 （256-TH1）32其中 SMOD 為 PCON 寄存器中的位 7，稱為少，即可求得 TH1 值。率倍增位。若已知率默認(rèn)值為多 模式 2 的率串行端口工作于模式 2 時(shí)不需任何計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器，其率與 SMOD 位有關(guān)若 SMOD1 時(shí)率 = 外接石英晶體的振蕩頻率32若 SMOD0 時(shí)率 = 外接石英晶體的振蕩頻率64模式 3 的率串行端口工作于模式 3，其

49、率由計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器 l 產(chǎn)生，其與前述模式相同。3.2.2GPS的選型及其電路設(shè)計(jì)GPS 接收板在市場上的品種較多，NAVMAN 公司的 Jupiter-12具有很高的性價(jià)比，是目前應(yīng)用比較廣泛的 GPS 接收處理板，能滿足各種導(dǎo)航和實(shí)時(shí)領(lǐng)域的需要。Jupiter-12特率為 4800采用單一 5V 供電，自動(dòng)輸出 NMEA 0183 2.1 格式語句，的波，沒有校驗(yàn)位，8 位數(shù)據(jù)位，1 位停止位。采用 UART 通訊。它管腳定義為表 4 所示。其主要特點(diǎn)為2：并行 12 通道，可同時(shí)接收 12 顆；定位時(shí)間：重捕2s，熱啟動(dòng)為 24s，自動(dòng)搜索 10s；1PPS 秒脈沖信號(hào)輸出，精度指標(biāo)高達(dá)1

50、0-6 ；雙串口輸出，率 4800；輸入電壓（DC）：3.35.0V；第 14 頁 共 51 頁電源/數(shù)據(jù)口：雙排 20 插針。表 3-3各管腳的定義在使用 GPS 的同時(shí)，必須知道 GPS 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)協(xié)議和 GPS 提取數(shù)據(jù)的格式等。GPS只要處于工作狀態(tài)就會(huì)源源不斷地把接收并計(jì)算出的GPS 導(dǎo)航通過串口傳送到單片機(jī)中。因此，必須通過程序?qū)⒏鱾€(gè)字段的從緩存字節(jié)流中提取出來，將數(shù)據(jù)。同其他通訊協(xié)議類似，對其轉(zhuǎn)化GPS 進(jìn)行取。實(shí)際意義的，可供決策使用的提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，然后才能根據(jù)其結(jié)構(gòu)完成對各的提在這個(gè)精確定換連接到 GPS中，使用了單片機(jī)的 UART 端口，并通過 MAX3232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)上。RS-232C 規(guī)定了的電器標(biāo)準(zhǔn)，由于它是在 TTL 電路之前研制的，所以它的電平不是+5V 和地，而是采用負(fù)邏輯，即邏輯“0”：+5V+15V；邏輯“1”：-5V-15V。因此，RS-232C 不能和 TTL 電平直接相連，使用時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，否則將燒壞 TTL 電路。在這一系統(tǒng)中，GPS發(fā)送的就是 RS-232C 電平，所以我這里使用了 MA