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GSU-16的硬件接口和软件接口资料下载

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:166.32KB | 2021-04-14

马占云

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  1 概述     GPS(Global Positioning System)全球定位系统是利用美国的24颗GPS地址卫星所发射的信号而建立的导航、定位、授时的系统。美国政府已承诺,在今后相当长的一段时间内,GPS系统将向全世界免费开放。目前,GPS系统广泛地应用在导航、大地测量、精确授时、车辆定位及防盗等领域。因此,开展对GPS系统的研究和应用,将极大地提高生产力,并产生巨大的经济效益。本文旨在通过利用GPS所提供的精确授时的功能,采用单片机技术,设计适合于需要精确授时的高精度时钟系统。   GSU-16是日本光电(KODEN)公司生产的并行11通道GPS OEM接收板,由于采用了先进半导体设计手段,它具有尺寸小、功耗低、性能稳定、性价比高等优良特性。利用它,可以方便、快速地开发出各种GPS应用系统。其主要性能指标如下:   接收通道——11通道并行接收,可同时跟踪11颗卫星;   授时精度——小于400ns,无累计误差;   数据更新时间——1s;   体积和重量——65mm×35mm,约重40g(含锂电池);   数据输出格式——NMEA-0183 v2.0;RTCM-sc104 v2.0;   环境工作温度——-30~+75℃;   正常工作参数——电压5(1±0.05)V;电流100mA;功耗100mW。     2 GSU-16的硬件接口和软件接口     (1)硬件接口   GSU-16同时提供12脚接口(J3)和5脚接口(J4)。本设计中采用5链接口J4,各引脚的功能如表1所列。     表1        GSU-16的RD1脚为RS232C的通信接口,其逻辑电平为TTL电平。这样能够很方便地与各种单片机连接连接,无须电平转换。同时,12脚接口还提供了高精度的秒脉冲输出,可用于需要更高精度定时服务的测量系统。在此,我们仅使用其时钟信息,故只需在其输出的ASCII数据中直接提取即可。   (2)软件接口   GSU-16的通信波特率为4800,1个起始位,8个数据位,1个停止位,无奇偶校验。通常使用NMEA-0183格式输出,数据代码为ASCII码字符。   NMEA-0183是美国海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式,目前广泛使用V2.0版本。由于该格式为ASCII码字符串,比较直观和易于处理,在许多高级语言中都可以直接进行判别、分离,以提取用户所需要的数据。   NMEA-0183主要语句中,最常见的几种格式为:   GPGGA GPS定位数据   GPGLL 地址位置和经纬度   GPZDA 日期和时间   GPVTG 方位角对地速度   例如,GPZDA为时间和日期输出语句,其标准格式如下:          又如,$GP GGA为定位导航数据输出语句,其标准格式如下:          在具体使用时,可以在收到一条消息后,用软件来判别消息引导头是否为“$GPZDA”或“$GPGGA”来确认收到的消息正确与否,然后从消息中提取世界时,一定要注意将提取到的世界时加上8小时才是北京时间,而且软件还必须对16:00~24:00世界时作相应的处理,以转换为正确的北京日期和时间。     3 应用电路和程序设计     在设计该时钟系统时,我们采用的单片机是Motolola公司的MC68HC08的通用芯片MC68HC908GP32。该芯片以它的高性能、低功耗、低价位获得了广泛的应用,其主要特性为:   ①32KB片内Flash存储器,具有在线可编程能力和保密功能;   ②512B片内RAM;

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