基于北斗二代系统的嵌入式船用导航仪硬件设计

2．3．2 网络接口电路
S3C2440A本身并没有网络接口，通过扩展网络接口的模式可以为系统提供以太网接入，是本系统的一个重要的功能模块，主要用于电子海图更新以及相关数据上传下载。该电路的核心芯片是DM9000E 10／100M以太网控制器，电路使用16位总线方式进行控制，数据总线DATA0～DATA15与SD0～SD15连接，地址线也进行相对应的连接，片选线nGCS3与芯片的AEN相连。模块电路使用通用的网络接口电路即可。
2．3．3 USB接口电路
S3C2440A具2两个USB Host控制器和1个USB Device控制器，本设计只使用了DN0、DP0引脚作为唯一的下行口，为此还设计了1个USB集线器电路．通过集线器可以方便对USB下行口进行扩展，USB集线器芯片采用的是MICRO公司的AU9254。用于电子海图、导航定位软件更新，导航数据下载保存等。电路连接如图7所示。

2．3．4 RS-422接口电路
目前船舶驾驶台导航设备均采用RS-422接口进行数据互联，由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS-232更强的驱动能力，允许在相同传输线上连接多个接收节点，所以RS-422支持点对多的双向通信，采用全双工通信模式，差模传输，抗干扰能力强，能给ECDIS和雷达等导航设备提供实时北斗导航定位信息。电路如图8所示。

2．3．5 电源电路
本系统使用的电源电路图9所示，5 V的电源经过C46、C48和C49滤波后，由两片低压差电源芯片将电源转换为稳定的3．3 V电源，分别给主板供电(电路图中VDD33)和给核心板供电(电路图中PVDD33)。

3 硬件调试环境搭建及测试
在提出设计方案的基础上，通过实验来初步论证设计方案的可行性，本设计的系统硬件平台搭建结果实物图如图10所示，北斗卫星导航信号处理部分初步设计电路板如图11所示。

4 结论
文中主要针对我国船用导航仪设计、应用完全自主方面考虑，采用处理能力强大的ARM处理器以及嵌入式WinCE作为系统的操作系统，以计算机技术为基础、软硬件可剪裁设计。从实验结果可以看出，核心板加底板的设计方法能实现我国北斗船用导航仪功能，本系统使用S3C2440A进行嵌入式系统硬件平台的搭建，为系统进一步开发做好了准备。这种设计方案也方便二次开发，只要更改底板设计即可实现不同领域的设计需求，降低了开发难度和成本，也缩短了开发周期。