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基于嵌入式系统的手机导航系统研究

作　者: 凡书明
导　师: 余红英
学　校: 中北大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 嵌入式系统全球定位系统电子地图 Linux操作系统驱动程序
分类号: TN967.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着全球定位技术的发展与嵌入式设备的普及，移动导航系统得到了越来越多的应用。移动导航系统开发是涉及GIS、GPS、嵌入式系统、移动通讯等不同技术领域的综合性系统项目。本文从嵌入式系统和GPS手机导航两方面入手，研究一种基于嵌入式系统的手机导航系统。在嵌入式系统方面，研究了嵌入式系统的构建。在嵌入式系统的硬件方面：设计了ARM核心板电路、ARM底板电路及GPS模块电路。在嵌入式软件方面：完成了U-Boot移植、Linux内核移植、LCD驱动移植、DM9000网卡驱动移植、SD卡驱动移植、触摸屏驱动移植、对NandFlash的支持、YAFFS2文件系统的制作。最终完成了能够开发手机导航系统的嵌入式系统设计。在手机定位导航方面，完成了Qtopia手机平台的移植、GPS模块电路设计、ARM-Linux系统下的GPS模块驱动程序设计、GPS数据格式分析、GPS数据包解析程序设计、MapInfo格式电子地图的分析。实现了利用QT调用mitab的接口函数对mif格式电子地图数据的读取与重绘，再使接收到的GPS经纬度和电子地图的经纬度匹配起来，最终实现了手机定位导航功能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1. 绪论  9-15
  1.1 嵌入式系统及GPS 的发展状况  9-10
    1.1.1 嵌入式系统的发展状况  9
    1.1.2 GPS 的发展状况  9-10
  1.2 GPS 的构成及工作原理  10-11
  1.3 嵌入式系统研究及在其上开发GPS 手机导航的意义  11-12
    1.3.1 研究嵌入式系统的意义  11-12
    1.3.2 开发GPS 手机导航的意义  12
  1.4 嵌入式系统及手机导航的研究现状与趋势  12-14
  1.5 主要研究内容及章节安排  14-15
2. 嵌入式系统开发平台的整体设计  15-22
  2.1 嵌入式系统的定义和特点  15-16
  2.2 嵌入式系统组成  16-17
  2.3 嵌入式系统整体设计  17-21
    2.3.1 嵌入式硬件系统平台的选择  17-18
    2.3.2 嵌入式软件系统平台的选择  18-20
    2.3.3 嵌入式系统整体设计  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3. 嵌入式系统与 GPS 模块的硬件设计  22-33
  3.1 ARM 核心板电路设计  22-25
    3.1.1 晶振电路设计  22
    3.1.2 复位电路设计  22-23
    3.1.3 FLASH 接口电路设计  23-25
    3.1.4 SDRAM 接口电路设计  25
  3.2 ARM 底板电路设计  25-31
    3.2.1 电源电路设计  26
    3.2.2 串口电路设计  26-27
    3.2.3 DM9000 接口电路设计  27-28
    3.2.4 JTAG 接口电路设计  28-29
    3.2.5 LCD 接口电路设计  29-30
    3.2.6 SD 卡接口电路设计  30-31
  3.3 GPS 电路设计  31-32
    3.3.1 GPS 芯片的选取  31-32
    3.3.2 GPS 模块电路设计  32
  3.4 本章小结  32-33
4. 嵌入式软件系统设计  33-49
  4.1 U-Boot 移植  33-38
    4.1.1 U-Boot 源码目录结构分析  33-35
    4.1.2 U-Boot 启动代码分析与移植  35-38
  4.2 Linux 内核的移植  38-43
    4.2.1 Linux 内核结构分析  38-39
    4.2.2 Linux 内核移植  39-40
    4.2.3 实现对NandFlash 的支持  40-41
    4.2.4 实现对yaffs2 文件系统的支持  41
    4.2.5 LCD 驱动程序移植  41-43
    4.2.6 SD 卡驱动程序移植  43
  4.3 制作Yaffs2 文件系统  43-45
  4.4 触摸屏校正程序和手机平台移植  45-48
    4.4.1 触摸屏校正程序移植  45-46
    4.4.2 安装QT 开发环境Qt/X11  46
    4.4.3 安装QT/E  46-47
    4.4.4 Qtopia 手机平台移植  47-48
  4.5 本章小结  48-49
5. Qtopia 手机平台上GPS 应用程序开发  49-71
  5.1 ARM-Linux 串口驱动的研究与设计  49-56
    5.1.1 串口驱动程序的研究与设计  49-56
    5.1.2 向Linux 内核中注册GPS 设备驱动  56
  5.2 GPS 数据包解析  56-61
    5.2.1 GPS 数据分析  56-58
    5.2.2 GPS 信号解析  58-61
  5.3 Qtopia 手机导航系统设计  61-70
    5.3.1 MapInfo 电子地图数据研究  61-63
    5.3.2 电子地图显示设计  63-69
    5.3.3 向Qtopia 手机中加入GPS 导航应用程序  69-70
  5.4 本章小结  70-71
6. 总结与展望  71-73
  6.1 论文的主要工作和总结  71-72
  6.2 展望  72-73
参考文献  73-76
攻读硕士期间发表的论文及参与的科研工作  76-77
致谢  77

基于嵌入式系统的手机导航系统研究

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