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用IP2002器件支持GPRS的GPS系统实现

来源:电子元器件应用?? 2006年06月16日 ?? 收藏0

?????? GPS终端的设计

?????? ◇硬件设计

?????? GPS终端的硬件电路框图如图2所示。该GPS终端的核心是一块负责TCP/IP数据传输的网络处理器IP2022芯片。IP2022是UbiCom公司的高性能网络处理器,具有lOOMIPS的处理能力,并专门针对网络应用进行了优化。在IP2022芯片中集成了两个全双工的串化器/解串器(Ser/Des)硬件单元,能直接与各种常用接口相连。这种功能使其能够实现片内1OBase-T以太网、USB以及其它各种快速串行协议。由于拥有Ser/Des硬件单元,IP2022也便于从一种协议转换到另一种协议,因此比较适合于实现GPS终端。

?????? IP2022的软件模块包括USB、UART、I2C、SPI以及一个完整的TCP/IP堆栈,它能够在执行应用程序的同时,提供高速计算、灵活的I/O控制和高效的数据处理功能。

?????? 在本系统中,主要应用IP2022的两个Ser/Des硬件单元以及其TCP/IP协议栈。

两个全双工的Ser/Des硬件单元经过串口转换电路(核心为MAX232)转换成为两个标准的RS232接口,通过这两个RS232接口便于与GPS模块以及GPRS模块的通信。

?????? 系统时钟模块为硬件系统提供工作所需要的时钟脉冲,这部分比较简单,但是需要注意两个方面。一是晶振的选择,虽然IP2022也支持无源晶振,但是在实际应用中发现还是有源晶振与IP2022的兼容性好一些,所以在可能的情况下还是选择有源晶振比较好。二是晶振频率的选择,由于串口通信的波特率是对晶振频率分频而成,如果晶振频率选择不当,在串口通信时就会出现乱码。经试验和计算,4.9152MHz的晶振可以很好的支持多种常用波特率。

?????? 程序的写入和调试是通过在线编程接口实现的,IP2022支持在线编程和调试,该部分主要把IP2022的编程接口引出,加以适当的隔离保护,并通过SPI和并口的转换电路与调试机的并口相连接。

?????? 在本系统中,内部电压有两种,一种是接口设备所需要的3 V,另一种是IP2022所需要的2.5 v。这两种电压是经过电源转换模块转换而成。由于GPRS模块在数据发送的时候瞬间电流很大,电源转换模块也提供了足够的功率和必要的保护。

?????? GPRS数据模块实现GPRS传输的功能,相当于普通的Modem,市面上比较流行的有Motorola的G18。

?????? 在与GPRS数据传输模块通信时,没有采用直接操纵GPRS数据传输模块接口,而是通过RS232连接,极大的降低了对GPRS数据传输模块的依赖性,用户可以根据需要,来选定GPRS数据模块。

?????? GPS接收器采用了Motorola公司的M12,M12通过串口与Rs232接口单元相连接。

?????? ◇软件设计

?????? 在GPS终端软件设计方面,为了便于以后扩展,本设计采用了严格的分层结构,其具体的软件结构如图3所示。各部分的主要功能如下:

????????????????????????????? 电路框图

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IP2002? GPRS? GPS?

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