基于北斗导航的车载终端系统设计与实现

发布时间：2017-09-01 18:16

  本文关键词：基于北斗导航的车载终端系统设计与实现

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【摘要】：北斗导航系统作为我国独立研制的卫星导航系统,在经济、军事和社会生活中发挥了非常重要的作用,其相关智能终端产品应用越来越广泛。目前,国内市场近90%车载导航终端均采用GPS技术,我国自主研发的各类北斗系统终端仅占1%左右的市场份额。本文基于北斗导航设计并实现一款车载导航终端系统,重点对系统相关软硬件技术实现进行深入研究,其内容如下:通过对车载终端系统功能需求和整机性能指标分析,提出基于TI AM3354嵌入式处理器+WinCE6.0操作系统的解决方案。系统采用模块化的设计方式,实现了用户车载终端各模块电路详细设计与系统集成,重点提出了安全可靠的多功能电源保护方案,通过实验证明了该电源方案的合理与可行性。本文软件设计包括了系统软件与应用软件的设计。在系统软件设计方面,完成WinCE6.0操作系统在AM3354硬件平台的移植。在深入分析了BootLoader与OAL的工作原理后,进行了相关功能函数实现;同时修改并编写了LCD驱动程序,并通过修改系统底层内核代码与注册表实现第三方多文输入法的添加与应用软件自启动功能;导航应用软件开发方面,根据用户需求设计了软件整体功能架构,重点分析北斗数据通信协议以及多线程串口通信的技术实现,详细设计了北斗导航数据的解析与处理模块,并对其进行了软件功能性测试。本文设计的用户车载终端具有低成本,低功耗,高性能等特点。实验结果表明:用户车载终端在接入北斗车载用户机和北斗天线后,系统整体运行稳定可靠,在导航数据传输可靠性及实时性方面均可满足指标需求。同时,本文相关研究工作也将为进一步研究北斗导航技术在其他终端的应用奠定基础。
【关键词】：北斗导航 WinCE 车载终端 AM3354 BootLoader
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 研究目的和意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.3.1 卫星导航技术现状11-12
• 1.3.2 车载导航系统发展现状12-13
• 1.4 研究内容及论文框架13-15
• 2 车载终端系统分析与解决方案15-21
• 2.1 车载终端系统需求分析15-16
• 2.1.1 系统功能需求15
• 2.1.2 车载终端系统接口和外设15-16
• 2.1.3 车载终端整机指标16
• 2.2 系统可行性分析16-17
• 2.3 系统解决方案17-19
• 2.4 本章小结19-21
• 3 车载终端系统硬件设计及实现21-37
• 3.1 系统硬件平台总体方案设计21-23
• 3.2 北斗用户机硬件组成及工作原理23-25
• 3.3 电源单元设计与实现25-31
• 3.3.1 电源总体设计方案25-26
• 3.3.2 电源保护单元设计26-29
• 3.3.3 电源降压模块设计29
• 3.3.4 电源测试与分析29-31
• 3.4 终端主板硬件设计31-36
• 3.4.1 SD卡接口电路31-32
• 3.4.2 系统启动配置电路32
• 3.4.3 音频与功放电路32-34
• 3.4.4 串口电路34
• 3.4.5 USB电路34-35
• 3.4.6 主板其他功能模块设计35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 基于AM3354硬件平台软件移植37-61
• 4.1 WinCE6.0 体系结构介绍37-39
• 4.2 WinCE6.0 系统软件开发介绍39-42
• 4.2.1 WinCE6.0 系统软件开发工具简介39-40
• 4.2.2 WinCE操作系统定制流程40-42
• 4.3 BootLoader开发42-49
• 4.3.1 BootLoader的构成42-43
• 4.3.2 XLDR工作流程及原理43-44
• 4.3.3 Eboot原理分析与设计44-47
• 4.3.4 配置BootLoader47-48
• 4.3.5 BootLoader调试48-49
• 4.4 OAL开发49-51
• 4.4.1 OAL简介及功能49-50
• 4.4.2 OAL启动流程与函数实现50-51
• 4.5 LCD驱动开发51-56
• 4.6 添加第三方多文输入法56-58
• 4.7 应用软件开机自启动58-59
• 4.8 本章小结59-61
• 5 终端显控软件设计61-77
• 5.1 软件整体功能设计要求61-62
• 5.2 NMEA-0183协议62-65
• 5.2.1 协议简介62-63
• 5.2.2 协议常用语句定义63-65
• 5.3 定位模块实现65-73
• 5.3.1 北斗数据传输协议65-66
• 5.3.2 多线程异步串口通信技术实现66-69
• 5.3.3 北斗导航数据的解析与处理69-73
• 5.4 软件功能性测试73-75
• 5.5 本章小结75-77
• 6 结论77-79
• 参考文献79-83
• 硕士研究生阶段发表论文83-85
• 附录 车载终端底板设计原理图85-87
• 致谢87

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本文编号：773663