基于uClinux的GPSOne GPS双定位信息接收
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:416
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gps是当前在导航系统中应用最广泛的定位技术之一，但gps也有其自身的不足。例如，当gps终端在建筑密集的地方或在高架桥底下等恶劣的地理位置时，定位信号比较容易丢失，往往难以获取有效的定位信息。由美国高通公司开发的gpsone定位模块，提供的定位信号是基于网络与蜂窝的定位技术。即使在卫星信号不好的情况下，只要存在联通的网络信号，利用蜂窝定位技术，就可以较容易地获得定位信号。此信号可作为gps信号丢失情况下的一种补偿信号。
gpsone是传统gps定位技术与cdma网络技术巧妙结合的混合型定位技术，即gpsone=a-gps+aflt+cell-id。它是第一种可以在室内稳定工作的基于gps技术的解决方案，是唯一商用的gps定位解决方案，同时也是目前世界上最经济有效的集成型无线gps解决方案。利用gpsone能够弥补gps自身不足的这一特点，本导航系统的定位信息获取模块采用gps和gpsone双定位方案，以实现更精确、可靠的定位。该定位信息获取模块的硬件架构是arm+gps+gpsone；cpu采用philips公司lp系列的lpc2210的arm7芯片，操作系统采用uclinux,本系统获取定位信息的关键，在于编写好串口通信程序，从而更好地实时接收和处理当前的位置信息。由于系统功能较为复杂，需要实现gui界面交互、定位、报警、数据库查询、语音提示等多项功能，故对串口数据的接收，利用i／o复用机制进行处理更利于系统实现和管理。
1 uclinux串口编程操作方法
在linux中，设备分为3类：字符设备、块设备和网络设备。uclinux用设备文件表示大部分i／o设备。文件系统提供了统一的接口来访问一般意义上的文件和设备文件。
系统串口com1与com2，分别对应uclinux系统的／dev／ttys0、／dev／ttys1两个串口设备文件。串口属于字符型设备，对串口的编程也就是对相应文件进行读／写、控制等操作。串口编程的基本步骤是：先打开串口，设置串口属性，然后进行收发数据，最后关闭串口。 (1)打开串口
通过使用标准的文件打开函数open，达到访问串口设备驱动的目的。例如，以读写的方式打开串口1，可用下面的方法实现：
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| fd=open("／dev／ttys0"，o_rdwr)；
(2)设置串口属性
主要是设定结构体termios各成员的值。基本设置包括：波特率、数据位、校验位、停止位、输入和输出模式等。一般在设置时，先获取系统已有的串口属性，并在它的基础上进行修改。另外，设置时要用到系统预定义的宏。 (结合实例的说明略。--编者注)
(3)收发数据
uclinux下串口发送和接收数据，通过使用文件操作中的read和write的方法来实现。例如：
write(fd，buffer，length)；
read(fd，buffer，length)；
(4)关闭串口
关闭串口只须关闭已打开的串口文件描述符，如close(fd)；
2常用的几种i／o模型
通常在操作i／o时，会用到下面几种模型之一：阻塞型i／o、非阻塞型i／o和复用型i／o。下面以读取串口数据为例，简要说明它们的基本工作原理和特点。
2．1 阻塞型i／o
顾名思义，它以阻塞方式操作i／o，如图1所示。若一个进程以阻塞方式调用read函数读取串口数据，则该进程会一直睡眠在read系统调用上。此时系统内核会一直等待数据，直到串口有数据到达为止。当串口数据准备好后，内核就把数据从内核拷贝至用户空间；而当数据拷贝完成后，才唤醒串口读取进程，通知它读取数据报。
2．2非阻塞i／o
图2中，在非阻塞i／o模型下，i／o操作是即时完成的。当进程调用read函数时，设置了o_nonblock标志，那么即使串口没有数据可读，read函数也会立即返回。此时其返回值为-eagain，表明串口数据未就绪。如果串口有数据可读，则read函数会读取该数据，并返回所读数据的长度。通常轮询i／o的方法就是采用这种模型来读取串口数据的，此时进程必须通过反复调用来检测是否有数据可读。如果轮询频率过低，则容易丢失数据；轮询频率过高，则占用太多处理器的处理周期。
2．3 i／o复用
上述两种i／o模型，是最常用的两种操作i／o的方式；但在面向较复杂、需要处理多个i／o的系统时，这两种模型存在着不足之处。例如：在应用进程中需要对多个i／o设备进行监听，当某个设备可读或可写时，进程能马上得知，并进行相关处理。这时若采用阻塞方式操作i／o，则进
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gps是当前在导航系统中应用最广泛的定位技术之一，但gps也有其自身的不足。例如，当gps终端在建筑密集的地方或在高架桥底下等恶劣的地理位置时，定位信号比较容易丢失，往往难以获取有效的定位信息。由美国高通公司开发的gpsone定位模块，提供的定位信号是基于网络与蜂窝的定位技术。即使在卫星信号不好的情况下，只要存在联通的网络信号，利用蜂窝定位技术，就可以较容易地获得定位信号。此信号可作为gps信号丢失情况下的一种补偿信号。
gpsone是传统gps定位技术与cdma网络技术巧妙结合的混合型定位技术，即gpsone=a-gps+aflt+cell-id。它是第一种可以在室内稳定工作的基于gps技术的解决方案，是唯一商用的gps定位解决方案，同时也是目前世界上最经济有效的集成型无线gps解决方案。利用gpsone能够弥补gps自身不足的这一特点，本导航系统的定位信息获取模块采用gps和gpsone双定位方案，以实现更精确、可靠的定位。该定位信息获取模块的硬件架构是arm+gps+gpsone；cpu采用philips公司lp系列的lpc2210的arm7芯片，操作系统采用uclinux,本系统获取定位信息的关键，在于编写好串口通信程序，从而更好地实时接收和处理当前的位置信息。由于系统功能较为复杂，需要实现gui界面交互、定位、报警、数据库查询、语音提示等多项功能，故对串口数据的接收，利用i／o复用机制进行处理更利于系统实现和管理。
1 uclinux串口编程操作方法
在linux中，设备分为3类：字符设备、块设备和网络设备。uclinux用设备文件表示大部分i／o设备。文件系统提供了统一的接口来访问一般意义上的文件和设备文件。
系统串口com1与com2，分别对应uclinux系统的／dev／ttys0、／dev／ttys1两个串口设备文件。串口属于字符型设备，对串口的编程也就是对相应文件进行读／写、控制等操作。串口编程的基本步骤是：先打开串口，设置串口属性，然后进行收发数据，最后关闭串口。 (1)打开串口
通过使用标准的文件打开函数open，达到访问串口设备驱动的目的。例如，以读写的方式打开串口1，可用下面的方法实现：
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| fd=open("／dev／ttys0"，o_rdwr)；
(2)设置串口属性
主要是设定结构体termios各成员的值。基本设置包括：波特率、数据位、校验位、停止位、输入和输出模式等。一般在设置时，先获取系统已有的串口属性，并在它的基础上进行修改。另外，设置时要用到系统预定义的宏。 (结合实例的说明略。--编者注)
(3)收发数据
uclinux下串口发送和接收数据，通过使用文件操作中的read和write的方法来实现。例如：
write(fd，buffer，length)；
read(fd，buffer，length)；
(4)关闭串口
关闭串口只须关闭已打开的串口文件描述符，如close(fd)；
2常用的几种i／o模型
通常在操作i／o时，会用到下面几种模型之一：阻塞型i／o、非阻塞型i／o和复用型i／o。下面以读取串口数据为例，简要说明它们的基本工作原理和特点。
2．1 阻塞型i／o
顾名思义，它以阻塞方式操作i／o，如图1所示。若一个进程以阻塞方式调用read函数读取串口数据，则该进程会一直睡眠在read系统调用上。此时系统内核会一直等待数据，直到串口有数据到达为止。当串口数据准备好后，内核就把数据从内核拷贝至用户空间；而当数据拷贝完成后，才唤醒串口读取进程，通知它读取数据报。
2．2非阻塞i／o
图2中，在非阻塞i／o模型下，i／o操作是即时完成的。当进程调用read函数时，设置了o_nonblock标志，那么即使串口没有数据可读，read函数也会立即返回。此时其返回值为-eagain，表明串口数据未就绪。如果串口有数据可读，则read函数会读取该数据，并返回所读数据的长度。通常轮询i／o的方法就是采用这种模型来读取串口数据的，此时进程必须通过反复调用来检测是否有数据可读。如果轮询频率过低，则容易丢失数据；轮询频率过高，则占用太多处理器的处理周期。
2．3 i／o复用
上述两种i／o模型，是最常用的两种操作i／o的方式；但在面向较复杂、需要处理多个i／o的系统时，这两种模型存在着不足之处。例如：在应用进程中需要对多个i／o设备进行监听，当某个设备可读或可写时，进程能马上得知，并进行相关处理。这时若采用阻塞方式操作i／o，则进
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