车载导航系统终端的研究

一般linux的设备驱动有三种类型，字符设备、块设备、网络设备。而我要讲的gps模块的驱动程序是属于字符设备。对于字符设备发出读/写请求时，实际的硬件i/o操作一般紧接着发生。在设备管理中，除了设备类型外，内核还需要一对被称为主从设备号的参数，才能唯一标识一个设备。主设备号相同的设备使用相同的驱动程序，从设备号用于区分具体设备的实例。用命令cat/proc/devices可以查看系统中所有设备对应的主设备号。所以在gps驱动程序的开始定义设备名称#define device_name “s3c2440-gps”再定义主设备号，我是让系统自动分配的，以防主设备号已被占用，static int gps_major=0;驱动程序以一个模块初始化函数作为入口，如module_init（s3c2440_gps_init）向内核声明当前模块的初始化函数;再写gps的初始化函数：static int __init s3c2440_gps_init（void）函数，在这个函数里面注册一个设备，返回主设备号，可以写成：gps_major=register_chrdev（0，device _name，&s3c2440_gps_fops），s3c2440_gps_fops是定义了的结构体，规定了驱动程序向应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}；继续向下写，gps_class=class_create（this_module，device_name）;在/sysfs目录下创建这个设备的类。再是注册这个设备的类，如device_create（gps_class，null，mkdev（gps_major，0），null，device_name）。
gps应用程序即定位功能的实现
　　要实现gps的定位必须先要对gps数据包进行解析，gps上电后，每隔一定的时间就会返回一定格式的数据，数据格式为$信息类型，每行开头的字符都是$，接着是信息类型，后面的是数据，以逗号分开，完整的数据类型如下：$gprmc，080655.00，a，4546.40891，n，12639.65641，e，1.045，328.42，170809，，，a*60信息类型为：gpgsv：可见卫星信息、gpgll：地理定位信息、gprmc：推荐最小定位信息、gpvtg：地面速度信息、gpgga：gps定位信息、gpgsa：当前卫星信息、这里我只解析gprmc和gpgga的信息。一.gprmc数据详解：$gprmc，《1》，《2》，《3》，《4》，《5》，《6》，《7》，《8》，《9》，《10》，《11》，《12》*hh《1》utc时间，hhmmss（时分秒）格式《2》定位状态，a=有效定位，v=无效定位《3》纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）《4》纬度半球n（北半球）或s（南半球）《5》经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）《6》经度半球e（东经）或w（西经）……。
　　最后编写代码，把经/纬度解析出来，对于gpgga类型数据，也是一样，先了解每一位的含义，再写代码把海平面高度和大地水平面高度等数据解析并显示出来。
gprs通信模块实现
　　gprs模块是借助gprs无线网络实现数据的无线传输，从而在不同的车辆或车辆与控制中心之间架起沟通的桥梁，所以软件的功能主要是建立无线连接，按照gprs通信协议传输数据。gprs模块的通信主要是通过串口驱动实现，在嵌入式linux内核中已经提供了对串设备的支持，因此在配置内核编译选项时，只需要选中对串口设备的支持，就可以实现对gprs模块的串口数据通信功能。为了实现与internet的通信，还需要在配置内核编译选项时选中ppp和tcp/ip协议。这样一旦网络连接建立，就可以使用应用程序来实现网络数据的通信。本系统数据链路层采用ppp协议，它是一种面向字符的协议，是为在两个对等实体间传输数据包连接而设计的，使用可扩展的链路控制协议lcp来建立、配置和测试数据链路。用网络控制协议族ncp来建立和配置不同的网络层协议，并且允许采用多种网络层协议。一个ppp会话分四个步骤：建立连接、连接质量控制、网络层协议配置和连接终止。
　　嵌入式linux系统内核源自于linux内核，并保留了对tcp/ip以及其他的网络协议的支持。在嵌入式linux系统上编写网络应用程序与在linux上编写网络应用程序没什么大区别，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式linux系统上。至此，gprs模块完整地集成到嵌入式终端中。

can模块实现
　　can总线驱动程序要完成的报文发送、接收等任务都是围绕can总线控制器展开的，因此驱动程序主要是对控制器mcp2510内部寄存器进行操作。can总线控制器mcp2510的初始化按照以下步骤进行：（1）软件复位，进入配置模式；（2）设置can总线波特率；（3）关闭中断，设置id过滤器；（4）切换mcp2510到正常状态；（5）清空接收和发送缓冲区；（6）开启接收缓冲区，开启中断。