原创 Windows Embedded Compact 7平台GPS设计

本文转载自微软嵌入式中文社区http://www.msembed.com

 

 

随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施，我国的高等级公路建设迎来前所未有的发展机遇，随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展，全球定位系统GPS（Global Positioning System）成为了当前的首选。由于汽车的普及和道路的建设，人们之间的经济交往更加频繁，由此产生了交通堵塞、无法寻找准确的目的地、迷失方向等严重问题。GPS车载导航系统可以有效的改善各种交通问题，为大家提供便捷服务。
 

为适应大多数Windows用户的使用习惯，现在设定移动设备运行环境为嵌入式操作系统Windows Embedded Compact 7，开发过程在Windows 7操作系统下进行。开发软件为Visual Studio 2008，编程语言为C++。基于Windows CE 7的便携式导航系统的开发方法，包括系统的开发工具、平台搭建和系统开发等关键技术。
 

支持WEC7的硬件平台，可以让开发团队轻松做到：创建目标硬件自定义的操作系统运行时映像；使用Silverlight for Windows Embedded，可以开发出极其出色的用户界面。

 

Windows Embedded Compact 7不仅支持X86和MIPS，同时支持最新的ARMv7架构和多核处理器，可以帮助设备制造商更快的速度将产品推向市场。
 

 而VS2008引入了250多个新特性，整合了对象、关系型数据、XML的访问方式，语言更加简洁。使用Visual Studio 2008，可以高效开发Windows应用，设计器中可以实时反映变更，XAML中智能感知功能可以提高开发效率。同时支持项目模板、调试器和部署程序。
 

 由于设定移动设备使用的运行环境为WinCE 7，过程中需要处理大量的数据，所以对开发板要求较高。在同等处理器主频下，ARM内核的芯片面积最小，功耗最低，价格也最低廉，在性能、技术指标、软件支持工具、内置调试工具和开发资料等方面都有优势。固可选用ARM内核的处理器，开发板为GEC2440，主要参数如下所示：

NO.	硬件功能
1	系统稳定运行在400MHz，最高可达533MHz
2	64M字节的SDRAM，由两片K4S561632组成，工作在32位模式下
3	64M字节NAND Flash，采用的是K9F1208，可以兼容16M，32M或128M
4	10M以太网接口，采用的是CS8900Q3，带传输和连接指示灯
5	LCD和触摸屏接口
6	2个USB HOST，符合USB 1.1，其中一个是HOST和Device接口复用
7	支持音频输入和音频输出，音频模块由S3C2440的IIS音频总线接口和UDA1341音频编码解码器组成
8	2路UART串行口，波特率可高达115200bps，并具有RS232电平转换电路
9	SD卡接口，兼容SD Memory Card Protocol 1.0 和SDIO Card Protocol 1.0
10	JTAG接口，支持ADS，SDT软件的下载和调试以及FLASH 的烧写
11	摄像头接口，支持数字图象输入
12	扩展SPI接口
13	串行EEPROM ：AT24C02 4Kbytes EEPROM，IIC接口
14	蜂鸣器，9个LED灯
15	4个按键
16	开关电源，分布式电源供电，3V锂电池，提供RTC电源

 

GPS接收模块负责接收GPS射频信号，将信号下变频和解调，输出标准的串口信号供处理器进行下一步处理。
设计主要依照GPS数据信号的流向来进行。

 

GPS数据信号通过串口读入到开发板主程序，然后经过对数据信号进行解码获得当前位置的经纬度信息，再在经纬度数据库中查询获得当前位置的地名，整个过程由触摸屏进行显示，并通过触摸屏完成人机交互。

 

对于每个PC来说，都有一个或者多个称为Host控制器的设备，该Host控制器和一个根Hub(Root Hub)作为一个整体。ROOT HUB是一个特殊的USB HUB，它集成在主机控制器里，不占用地址。

 

USB设备连接到HOST时，HOST必须通过默认的控制管道对其进行枚举，完成获得其设备描述、进行地址分配、获得其配置描述、进行配置等操作方可正常使用。
 

/* 映射中断 */

dwSysIntr = MapIrq2SysIntr(dwIRQ); 

pobMem = HcdMdd_CreateMemoryObject(gcTotalAvailablePhysicalMemory,

gcHighPriorityPhysicalMemory, pvUsbHcca,

(LPVOID)(dwIoPortBase+HD64465_EMBEDED_SDRAM_OFFSET))

 

CdeviceGlobal类的Initialize()函数是对COhcd的进一步初始化并且建立和USBD的联系。
 

 

CHW类的Initialize函数是对主机控制器的初始化，包括主机控制器寄存器的配置等。

 

Microsoft Embedded Tools封装了Windows API函数，便于Windows CE应用程序的开发。在Windows CE中，所有的设备都被看成是文件。
 

 

串口通信可以像访问普通文件那样通过API通信函数来实现，系统的虚拟驱动程序负责执行特定的工作。因此，我们可以利用ReadFile和WriteFile函数读写串口，一般都采用多线程来进行读写串口操作。
 

 

调用CreateFile，用lpFileName（端口名指针）设置COM端口名：COMl；
 

 

调用ReadFile和WriteFile发送和接收数据；
 

 

调用CloseHandle(HANDLE hObject)，关闭串口；
 

/* 指定端口监测的事件集 */

SetCommMask (hPort, EV_RXCHAR); 

/* 分配设备缓冲区 */

SetupComm(hPort,512,512); 

/* 初始化缓冲区中的信息 */

PurgeComm(hPort,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR); 

/* 配置串行端口 */

if(!InitDCB()) {

   return FALSE; }

/* 设置端口超时值 */

if(!InitCommTimeouts()) {

   return FALSE; }

/* 写入数据 */

ws = WriteFile(hPort,buf,dwCharToWrite*sizeof(TCHAR),&dwBytesWritten,NULL);

……

 

/* 驱动初始化 */

if (USB_ENDPOINT_DIRECTION_IN(lpEndpoint->Descriptor.bEndpointAddress)) {

CreateBulkIn(lpEndpoint);}

else {

CreateBulkOut(lpEndpoint); }

......

初始化完成之后，创建了相应的虚拟串口，然后进行驱动加载。
 

 

编译，完成之后下载到内核当中，测试是否接收到正确数据。
 

 

最终可以使用的功能为：
 

• 地图查询：可以在操作终端上搜索要去的目的地位置。
   
• 路线规划：根据设定的起始点和目的地，自动规划一条线路。
   
• 自动导航：语音导航、画面导航。

 

在该车载导航系统中，有效解决了功耗问题，操作方便，定位及时准确，所占空间小，且效果良好。