嵌入式Linux平台的GPS数据采集研究

　　随着GPS(全球定位系统)和便携移动设备的飞速发展，各种各样以GPS为基础的便携式定位系统相继出现.嵌入式Linux以其开放性、安全性、健壮性和 稳定性越来越成为各种便携设备的主要开发平台，因此GPS模块与嵌入式Linux平台之间的通信成了实现定位系统的基础.

　　GPS模块与嵌入式Linux平台之间进行数据传送，大多采用异步串行传送方式，GPS作为终端设备(DTE)与嵌入式平台之间通过RS-232C串行通 信接口进行数据交换.因此，与GPS的数据通信在实现上即是LinuX下的串口编程，对于两者之间的通信协议，可选的协议有很多种，而NMEA0183是 目前普遍采用的一种。

　　1 NMEA0183通信协议

　　NMEA0183是GPS数据的通信协议，GPS的通信协议有很多种，但目前绝大多数GPS模块生产厂商都采用NMEA0183协议作为其遵循的标准，因此在实现GPS与嵌入式Linux平台之间的通信时，应先对NMEA0183协议有一定的了解。

　　(1)NMEA0183的通信参数.波特率：4800baud;数据位：8;奇偶校验：无;停止位：1位.

　　(2)NMEA0183的报文格式.NMEA 0183协议报文的语句串(ASCII字符)格式全部信息如图1.

　　图1中具体内容：$为串头，表示串开始;AA为识别符;XXX为语句名;ddd...ddd为数据字段，字母或数字;*表示串尾;hh表示$与*之间所有字符代码的校验和;为回车控制符;为换行控制符.

　　在实际的GPS应用中，并不会用到NMEA的全部信息，而是根据具体的需要，从中选取有用的信息，忽略其余的信息内容.

　　例如：$GPRMC,152252,A,2513.3072,N,10346.3723,E,0.0,230.4,250503,1.3,W,A,* 02

　　其中，$GPRMC为串头，表示此语句为定位语句;“*”之前的内容为数据字段，“152252”为UTC24小时制的标准时间，格式为“时时/分分/秒 秒”;“A”表示信号接收状态，“A”表示接收正常，也可能为“V”，则表示一个警告，与卫星通信不正常;“2513.3072”表示纬度值;“N”标明 南北半球，“N”表示北纬，“S”表示南纬;“10346.3723”表示经度值;“E”标明东西半球，“E”表示东经，“W”表示西经;“0.0”表示 速度;“230.4”表示方位角，它的范围为000.0-359.9;“251205”表示UTC标准时间的日期，格式为“日日/月月/年年 ”;“1.3”表示磁偏角，范围为000.0-180.0;“W”表示地磁变化方向.

　　2 GPS数据的采集

　　嵌入式Linux平台下的GPS数据采集涉及到Linux串口编程技术，因此首先介绍Linux串口编程的相关知识，再给出一个简单的代码段，实现GPS定位信息的获取.

　　2.1 Linux串口通信

　　在Linux操作系统中，所有的设备都是被当作文件来进行操作的，所有的设备以设备文件的形式存储在目录/dev/下，串口的设备文件为/dev/ttyS*，其中，ttyS0为串口一，ttyS1为串口二，以此类推.