AT91 SAM9261在GPS接收机中的应用

2．3 GPS模块的PCB设计
GPS接收机前端为RF模块。由于含有射频信号，因此其PCB设计相对中低频信号的PCB板来说要困难得多。总结笔者设计时遇到的困难及需要注意的事项，可以得到以下几点启示：
①射频滤波器只有在位于天线与射频滤波器之间的微波传送带的特征阻抗为50Ω的情况下才能正常工作。该传送带特征阻抗是PCB介质层问厚度为h、介电常数为εr、导线厚度为t，以及导线宽度为w的函数，所以在PCB板上放置该段导线时应根据相应的函数精确计算出微波传送带的宽度。该函数关系式为：

②布线时应将导线的电阻和电容效应都考虑在内，走线尽量短而直，不能走直角；元件布局时要防止产生寄生振荡现象。特别是对于LC滤波电路，PCB板布线与电容和电感摆放所产生的分布参数都会直接影响这个滤波器，因而在布线过程中应注意：滤波器的元器件和引线与射频信号线之间要保持良好的间隔，以防止互相之间的串扰；双平衡信号的路径要保持平行，并且长度相仿，这样可以加强二者之间的耦合而减弱与其他线之间的耦合；第l级滤波器和射频信号输入电路之间留有足够的空间，以实现相互隔离，保证系统的稳定性。
③模拟电源与数字电源隔离；数字地与模拟地分开，在两者搭接处加入磁珠，防止互相干扰；连接电源和地的导线应尽量粗一些。
④应使用一个金属罩将射频部分电路屏蔽起来，防止与后面的数字电路发生互相干扰。

3 软件模块设计与开发
如图5所示，软件以电子地图分析模块及数据库为中心，包括GPS模块、通信模块以及显示和声音输出模块。数据库中记录了各种地理数据。使用者在行动过程中，由GPS模块接收，分析卫星信号，计算出当前的经纬度、速度和方向等数值，就可以得到使用者在电子地图上的确切位置。定时记录位置移动情况就可以在LCD上显示直观的路线图。可以在此基础上开发车辆导航系统。

开发过程中用到的工具主要有Platform Builder和EVC。Platforrrt Builder生成一个面向目标板的特定的WinCE操作系统。在生成Platform时，要选用正确的BSP。可以通过修改AT9lSAM9261DK开发板自带的BSP包来满足设计要求，使得BSP包的开发变得简单而快速。BSP主要包括Bootloader、OAL和驱动程序。
由于篇幅有限，在这里只作简单介绍：
①Bootloader是在操作系统内核运行之前运行的一段程序，用于初始化硬件设备，建立系统内存空间映射；而最重要的就是将操作系统内核映像加载列RAM中，并且把系统控制权交给它。在接收机手持设备系统中，这里可以不改。
②OAL(即OEM适配层)是逻辑上驻留在WinCE内核与目标设备之间的代码，用于实现WinCE内核与目标设备之间的通信。这里，除了基本的初始化功能外，还另外添加了电源管理方面的函数OEMIdle和OEMPowerOff，使其基本满足手持设备在功耗方面的要求。
③驱动程序是BSP开发的重要部分，是用户模式的动态链接库(DII)，是一个抽象物理设备或虚拟设备的功能软件。一般可分为内建驱动程序(如键盘驱动程序)和流驱动程序(如串口驱动、DataFlash驱动、以太网驱动等)。它们都是由设备管理器来加载的。
EVC开发GPS系统的软件部分类似于VC中的项目开发。程序编好以后可以通过USB口下载到目标板上进行调试，并开发新的功能。

结语
GPS是当前应用最广泛的导航定位系统。在欧美等发达地区，利用GPS车载导航系统来改进交通有广阔的应用前景。AT915AM9261嵌入式处理器有较高的性能，在类似方面的应用中大有可为。