AWorks框架下GPS接口的编程与应用

GPS简介

GPS是Global Positioning System(定位系统)的简称，由美国国防部组织研制，具有、全天候、全时段、高精度特点的军民两用的导航定位卫星系统。在获取定位数据时通常会将GNSS、BDS、GPS包含进来，三者说明如表1所示。

表1

GNSS包含了BDS、GLONASS、GALILEO、GPS、MASS、GAGAN等卫星导航系统，是一个包含了各卫星导航系统的统称，定位数据通常包含了多种信息类型，如图1所示。

图1 定位数据

图1中有多种信息类型，如表2所示。

表2

不同的数据类型里有不同的数据内容，不同的数据代表不同信息，数据量较多需要按位进行数据解析，在AWorks平台中，已经将数据解析这一步处理完成，可以供用户直接使用，不用再去考虑数据解析的问题就可得到定位信息。

  AWorks外设使能配置

用户使用GPS模块定位分为两个步骤：

• 通讯方式的选择配置

• 解析定位数据得出结果

在AWorks平台使用GPS模块时，工作流程如图2所示。

图2 GPS模块工作流程

当用户需要使用某个设备时，在AWorks工程中用户可以通过aw_prj_params.h配置文件设备宏使能进行设备添加与删除，在aw_prj_params.h文件中，每一个设备宏代表着一个硬件。

本例程中选用的GPS模块是瑞士U-blox公司所生产的MAX-7Q系列模块，具有支持GPS/QZSS/GLONASS定位，无需AT指令控制、默认波特率9600、上电自动定位的特点。

在例程中选用串口3与GPS模块进行通讯，因此在aw_prj_params.h中使能AW_DEV_IMX1050_LPUART3（串口宏），具体选用哪一个串口进行通讯由用户自行决定。

在使用不同硬件设备时打开不同硬件设备宏，在本例程中使用GPS设备，因此打开AW_DEV_GNSS_UBLOX（GPS模块宏），如程序清单2.1所示。

程序清单2.1 

  AWorks中GPS的硬件配置

在AWorks中所有设备由AWbus_lite进行集中管理，在使用一个硬件设备前，必须将其添加到系统硬件设备列表aw_const struct awbl_devhcf  g_awbl_devhcf_list[] 中（在awbus_lite_hwconf_usrcfg.c中定义），awbl_devhcf结构体成员如程序清单3.1所示。

程序清单3.1

在使用GPS模块时，设备管理列表g_awbl_devhcf_list[] 中已包含硬件设备名，其中GPS硬件配置信息如程序清单3.2所示。

程序清单3.2 

其中指向设备信息（常量）如：与MCU通讯的串口号、波特率、需要使用的引脚等，具体信息详见程序清单3.3所示。

程序清单3.3

配置完通讯接口后还需要调用解析数据的GNSS文件，包含了NMEA-0183协议解码驱动、GNSS接口文件，详见程序清单3.4，所在位置为程参数自动配置文件aw_pri_param_auto_cfg.h 中。

程序清单3.4

  AWorks中GPS的接口与参数说明

在GPS模块接收到数据后，通过串口与MCU进行数据传输，在AWorks中已经完成数据的解析等，用户不再需要解析数据格式，只需调用相关接口即可，接口说明如表3所示。

表3 接口与参数

其中aw_gnss_ioctl_req_t为命令请求，原型详见程序清单4.1。

程序清单4.1

aw_gnss_data_type_t是需要获取的数据类型，详见程序清单4.2。

程序清单4.2

如用户在调用AW_GNSS_RMC_POSITION数据类型时，系统会自动解析对应的数据，如经纬度、时间等值，用户可免去繁琐的数据解析步骤。

  应用案例代码详解

此应用基于M1052平台演示，展示部分应用代码，详见程序清单5.1。

程序清单5.1

  验证结果

通过调用程序清单5.1，得出如图3所示定位信息。

图3 定位信息

由图3得出应用例程中所需的结果，如表4所示

表4 数据结果

通过表4，将经纬度坐标代入到地图，如图4所示。

图4

通过坐标数据代入，定位位置与实际位置相同，精度可靠。可见在AWorks平台下使用GPS模块定位，免去了大量时间，不用考虑AT指令的实现、上电时序的考虑即可得到所需的结果。