gps驅動程序的編寫

　　為了使arm上的應用程序能夠處理gps接收到的導航信號，要編寫gps的驅動程序。

　　這個gps驅動程序也是屬于字符型驅動程序，首先了解嵌入式開發中應用程序、庫、內核、驅動程序的關系：應用程序調用應用程序庫函數完成功能;應用程序以文件形式訪問各種資源;應用程序函數庫的一部分直接完成功能，一部分函數通過系統調用由內核完成，內核處理系統調用，調用設備驅動程序，設備驅動程序直接與硬件通信。如圖3所示

　　一般linux的設備驅動有三種類型，字符設備、塊設備、網絡設備。而我要講的gps模塊的驅動程序是屬于字符設備。對于字符設備發出讀/寫請求時，實際的硬件i/o操作一般緊接著發生。在設備管理中，除了設備類型外，內核還需要一對被稱為主從設備號的參數，才能唯一標識一個設備。主設備號相同的設備使用相同的驅動程序，從設備號用于區分具體設備的實例。用命令cat/proc/devices可以查看系統中所有設備對應的主設備號。所以在gps驅動程序的開始定義設備名稱#define device_name “s3c2440-gps”再定義主設備號，我是讓系統自動分配的，以防主設備號已被占用，static int gps_major=0;驅動程序以一個模塊初始化函數作為入口，如module_init(s3c2440_gps_init)向內核聲明當前模塊的初始化函數;再寫gps的初始化函數：static int __init s3c2440_gps_init(void)函數，在這個函數里面注冊一個設備，返回主設備號，可以寫成：gps_major=register_chrdev(0，device _name，&s3c2440_gps_fops)，s3c2440_gps_fops是定義了的結構體，規定了驅動程序向應用程序提供的操作接口。如：static struct file_operations s3c2440_gps _fops ={.owner= this_module，。

　　open= s3c2440_gps_open，.release= s3c2440_gps_release=s3c2440_gps_release， .ioctl=s3c2440_gps_ioctl};繼續向下寫，gps_class=class_create(this_module，device_name);在/sysfs目錄下創建這個設備的類。再是注冊這個設備的類，如device_create(gps_class，null，mkdev(gps_major，0)，null，device_name)。

　　gps應用程序即定位功能的實現

　　要實現gps的定位必須先要對gps數據包進行解析，gps上電后，每隔一定的時間就會返回一定格式的數據，數據格式為$信息類型，每行開頭的字符都是$，接著是信息類型，后面的是數據，以逗號分開，完整的數據類型如下：$gprmc，080655.00，a，4546.40891，n，12639.65641，e，1.045，328.42，170809，，，a*60信息類型為：gpgsv：可見衛星信息、gpgll：地理定位信息、gprmc：推薦最小定位信息、gpvtg：地面速度信息、gpgga：gps定位信息、gpgsa：當前衛星信息、這里我只解析gprmc和gpgga的信息。一.gprmc數據詳解：$gprmc，《1》，《2》，《3》，《4》，《5》，《6》，《7》，《8》，《9》，《10》，《11》，《12》*hh《1》utc時間，hhmmss(時分秒)格式《2》定位狀態，a=有效定位，v=無效定位《3》緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)《4》緯度半球n(北半球)或s(南半球)《5》經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)《6》經度半球e(東經)或w(西經)……。

　　最后編寫代碼，把經/緯度解析出來，對于gpgga類型數據，也是一樣，先了解每一位的含義，再寫代碼把海平面高度和大地水平面高度等數據解析并顯示出來。

　　gprs通信模塊實現

　　gprs模塊是借助gprs無線網絡實現數據的無線傳輸，從而在不同的車輛或車輛與控制中心之間架起溝通的橋梁，所以軟件的功能主要是建立無線連接，按照gprs通信協議傳輸數據。gprs模塊的通信主要是通過串口驅動實現，在嵌入式linux內核中已經提供了對串設備的支持，因此在配置內核編譯選項時，只需要選中對串口設備的支持，就可以實現對gprs模塊的串口數據通信功能。為了實現與internet的通信，還需要在配置內核編譯選項時選中ppp和tcp/ip協議。這樣一旦網絡連接建立，就可以使用應用程序來實現網絡數據的通信。本系統數據鏈路層采用ppp協議，它是一種面向字符的協議，是為在兩個對等實體間傳輸數據包連接而設計的，使用可擴展的鏈路控制協議lcp來建立、配置和測試數據鏈路。用網絡控制協議族ncp來建立和配置不同的網絡層協議，并且允許采用多種網絡層協議。一個ppp會話分四個步驟：建立連接、連接質量控制、網絡層協議配置和連接終止。

　　嵌入式linux系統內核源自于linux內核，并保留了對tcp/ip以及其他的網絡協議的支持。在嵌入式linux系統上編寫網絡應用程序與在linux上編寫網絡應用程序沒什么大區別，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式linux系統上。至此，gprs模塊完整地集成到嵌入式終端中。

　　can模塊實現

　　can總線驅動程序要完成的報文發送、接收等任務都是圍繞can總線控制器展開的，因此驅動程序主要是對控制器mcp2510內部寄存器進行操作。can總線控制器mcp2510的初始化按照以下步驟進行：(1)軟件復位，進入配置模式;(2)設置can總線波特率;(3)關閉中斷，設置id過濾器;(4)切換mcp2510到正常狀態;(5)清空接收和發送緩沖區;(6)開啟接收緩沖區，開啟中斷。

　　實驗結果

　　本實驗結果能達到基本的要求，參見圖4，圖的右上角是經/緯度。本系統還不完善，還有很多實用的功能有待進一步開發。

　　結論

　　該系統能夠通過gps和gprs實現車輛定位以及車輛與控制中心之間的數據通信，還能夠通過can總線檢測汽車主要技術參數，為交通道路的智能管理以及汽車的安全駕駛提供了可靠保障。