引言
　　GPS即全球定位系統(tǒng)，由美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位的能力。近年來隨著GPS的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，應用領域正在不斷展開，目前已遍及國民經(jīng)濟各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。如何設計一個帶有GPS功能的移動設備，實現(xiàn)對GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收和解碼，已經(jīng)是現(xiàn)在CPS應用的熱點。
　　1 開發(fā)平臺
　　1．1 軟件平臺
　　為適應大多數(shù)Windows用戶的使用習慣，我們設定移動設備運行環(huán)境為嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE 5．0（簡稱WinCE 5．0），開發(fā)過程在Windows XP操作系統(tǒng)下進行。開發(fā)軟件為Visual Studio 2005（簡稱VS2005），編程語言為C++。VS2005是Windows操作系統(tǒng)下的一套完整的開發(fā)工具，用于生成ASP Web應用程序、XML Web services、桌面應用程序和移動應用程序。通過使用這些工具和．NETFramework精簡版（．NET Framework的子集），可以在個人數(shù)字助理（PDA）、移動電話和其他資源受約束的設備中，創(chuàng)建、生成、調(diào)試和部署在．NET Framework精簡版上運行的應用程序。
　　1．2 硬件平臺
　　1．2．1 嵌入式開發(fā)板
　　由于設定移動設備使用的運行環(huán)境為WINCE 5．0，過程中需要處理大量的數(shù)據(jù)，所以對開發(fā)板要求較高。目前WinCE 5．0支持的處理器主要有ARM、X86、PowerPC、MIPS等，其中ARM是近年來在嵌入式系統(tǒng)中很有影響力的微處理器架構(gòu)，在同等處理器主頻下，ARM內(nèi)核的芯片面積最小，功耗最低，價格也最低廉，在性能、技術(shù)指標、軟件支持工具、內(nèi)置調(diào)試工具和開發(fā)資料等方面都有優(yōu)勢。考慮到本系統(tǒng)移動終端的體積、功耗、成本等因素，最后決定選用ARM內(nèi)核的處理器，開發(fā)板為光嵌公司的GEC2440，主要參數(shù)如表l所示。
　　
　　1．2．2 GPS接收模塊
　　GPS接收模塊負責接收GPS射頻信號，將信號下變頻和解調(diào)，輸出標準的串口信號供處理器進行下一步處理。本設計中用到的GPS接收模塊為Levave公司的GPS-R36-AT模塊，性能參數(shù)如表2所示。該接收模塊主要包含基帶芯片和射頻芯片，采用了SIRF III模塊，整合片狀陶瓷芯片，無需外加天線，接收C／A碼衛(wèi)星信號，輸出的信號為NMEA0183協(xié)議數(shù)據(jù)，通過串口與主設備進行通信。
　　
　　2 整體設計
　　設計主要依照GPS數(shù)據(jù)信號的流向來進行。GPS數(shù)據(jù)信號通過串口讀入到開發(fā)板主程序，然后經(jīng)過對數(shù)據(jù)信號進行解碼獲得當前位置的經(jīng)緯度信息，再在經(jīng)緯度數(shù)據(jù)庫中查詢獲得當前位置的地名，整個過程由觸摸屏進行顯示，并通過觸摸屏完成人機交互。
　　2．1 串口驅(qū)動
　　Microsoft eMbedded Tools封裝了Windows API函數(shù)，便于Windows CE應用程序的開發(fā)。在Windows CE中，所有的設備都被看成是文件。串口通信可以像訪問普通文件那樣通過API通信函數(shù)來實現(xiàn)，系統(tǒng)的虛擬驅(qū)動程序負責執(zhí)行特定的工作。在Windows CE下串行端口被視為用于打開、關(guān)閉、讀寫串行端口的常規(guī)可安裝的流設備，是串行設備接口的常規(guī)I／O驅(qū)動程序調(diào)用和與通信相關(guān)的具體函數(shù)的結(jié)合。Windows CE的通信函數(shù)和其它大多數(shù)Windows的通信函數(shù)相似，值得注意的是，Windows CE不支持直接對串行端口的寄存器進行編程。