由于Linux具有源代碼公開、剪裁方便、移植方便等諸多優(yōu)點，所以本系統(tǒng)選擇嵌入式Linux作為軟件運行平臺。嵌入式Linux是將Linux內(nèi)核移植到S3C2410A平臺上。嵌入式Linux操作系統(tǒng)不僅可使軟件的開發(fā)更加靈活，也能使整個系統(tǒng)的可靠性得到提高。該軟件設(shè)計的具體流程如圖2所示。

　　交叉編譯環(huán)境是一個由編譯器、連接器和解釋器組成的綜合開發(fā)環(huán)境。BootLoader是系統(tǒng)加電啟動運行的第一段軟件代碼，類似于PC機的BIOS加上硬盤MBR中的引導(dǎo)程序。它可以初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序準備好合適的環(huán)境。Linux操作系統(tǒng)的移植是將Linux內(nèi)核經(jīng)過重新的剪裁、編譯后移入到S3C2410A上。下面主要闡述各模塊驅(qū)動和應(yīng)用程序的編寫。

　　3．1 GPS定位功能實現(xiàn)

　　GPS模塊軟件設(shè)計的基本思想如下：首先接收完整的NMEA0183語句，然后提取相關(guān)的數(shù)據(jù)(時間、經(jīng)緯度、速度)，再將這些數(shù)據(jù)送去顯示或者發(fā)送出去，并且可以保存，以便日后查看。

　　由于GPS模塊是通過串行口1與S3C2410A進行通信的，因此本文設(shè)計了Linux系統(tǒng)下相應(yīng)的串行口通信程序。串口程序設(shè)計具體步驟如下：

　　(1)串行口1的初始化：設(shè)置串行口1的通信方式為8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗位。波特率為4 800 b／s。

　　(2)一幀一幀接收ASCII碼字符信息。

　　(3)對每一幀ASCII碼字符信息進行數(shù)據(jù)處理。

　　在數(shù)據(jù)處理過程中，針對需要的定位信息要求，設(shè)計了如下的串行通信思想：

　?、僖?ldquo;$GPRMC”為過濾條件，接收定位語句。

　?、谠?ldquo;$GPRMc”之后的59個字符為有用的信息，所以用“59”作為判斷定位語句完整的依據(jù)。

　　③在數(shù)據(jù)接收的過程中往往會有兩種情況，一種是每幀會得到一個以“$GPRMC”開頭的完整語句，另一種是上一幀的后半部分在加下一幀的前一部分共同組成的完整定位語句。

　　3．2 GPRS通信模塊實現(xiàn)

　　GPRS模塊是借助GPRS無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，從而在不同的車輛或車輛與控制中心之間架起溝通的橋梁，所以軟件的功能主要是建立無線連接，按照GPRS通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。

　　GPRS模塊的通信主要是通過串口驅(qū)動實現(xiàn)，在嵌入式Linux內(nèi)核中已經(jīng)提供了對串設(shè)備的支持，因此在配置內(nèi)核編譯選項時，只需要選中對串口設(shè)備的支持，就可以實現(xiàn)對GPRS模塊的串口數(shù)據(jù)通信功能。為了實現(xiàn)與Internet的通信，還需要在配置內(nèi)核編譯選項時選中PPP和TCP／IP協(xié)議。這樣一旦網(wǎng)絡(luò)連接建立，就可以使用應(yīng)用程序來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通信。

　　本系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層采用PPP協(xié)議，它是一種面向字符的協(xié)議，是為在兩個對等實體間傳輸數(shù)據(jù)包連接而設(shè)計的，使用可擴展的鏈路控制協(xié)議LCP來建立、配置和測試數(shù)據(jù)鏈路。用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議族NCP來建立和配置不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，并且允許采用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。一個PPP會話分四個步驟：建立連接、連接質(zhì)量控制、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議配置和連接終止。

　　嵌入式Linux系統(tǒng)內(nèi)核源自于Linux內(nèi)核，并保留了對TCP／IP以及其他的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持。在嵌入式Linux系統(tǒng)上編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與在Linux上編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序沒什么大區(qū)別，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式Linux系統(tǒng)上。至此，GPRS模塊完整地集成到嵌入式終端中。

　　3．3 CAN模塊實現(xiàn)

　　CAN總線驅(qū)動程序要完成的報文發(fā)送、接收等任務(wù)都是圍繞CAN總線控制器展開的，因此驅(qū)動程序主要是對控制器MCP2510內(nèi)部寄存器進行操作。CAN總線控制器MCP2510的初始化按照以下步驟進行：

　　(1)軟件復(fù)位，進入配置模式；

　　(2)設(shè)置CAN總線波特率；

　　(3)關(guān)閉中斷，設(shè)置ID過濾器；

　　(4)切換MCP2510到正常狀態(tài)；

　　(5)清空接收和發(fā)送緩沖區(qū)；

　　(6)開啟接收緩沖區(qū)，開啟中斷。

　　4 結(jié) 語

　　該系統(tǒng)不僅能夠通過GPS和GPRs實現(xiàn)車輛定位以及車輛與控制中心之間的數(shù)據(jù)通信，還能夠通過CAN總線檢測汽車主要技術(shù)參數(shù)，為交通道路的智能管理以及汽車的安全駕駛提供了可靠保障。

STM32/STM8

意法半導(dǎo)體/ST/STM