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由于本項(xiàng)目要計(jì)算平均速度、運(yùn)動(dòng)距離，和不斷傳輸各種藍(lán)牙數(shù)據(jù)，純邏輯代碼設(shè)計(jì)十分繁瑣，本設(shè)計(jì)采用基于MicroBlaze的設(shè)計(jì)。

由于在軟核內(nèi)編寫了大量的驅(qū)動(dòng)和信號(hào)處理代碼，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部RAM不夠，本人使用了SRAM作為Microblaze的Memory。

對(duì)于GPS信號(hào)截取到的經(jīng)緯度信息，本人采用Google地圖距離算法，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)位置之間距離的計(jì)算。同時(shí)拋棄GPS內(nèi)的時(shí)間信息，采用自添加的AXI Timer作為時(shí)間的準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。

手機(jī)端使用藍(lán)牙調(diào)試助手，可以顯示 穿戴設(shè)備傳出的各種信息，留串口給PC做Debug用。

實(shí)物圖和手機(jī)端界面如上圖所示

實(shí)物圖中，左側(cè)邊為GPS模塊，右側(cè)邊為藍(lán)牙模塊，中間是迷你FPGA開發(fā)板CMOD A7,底座是三節(jié)干電池組成的電池倉(cāng)負(fù)責(zé)供電。

手機(jī)端界面：預(yù)先安裝“藍(lán)牙調(diào)試助手pro”，使用鍵盤模式。功能就如按鈕所示，簡(jiǎn)單實(shí)用?！斑\(yùn)動(dòng)開始”鍵按下發(fā)送‘1’,"運(yùn)動(dòng)結(jié)束"鍵按下發(fā)送‘0’。

JA輸出口 1~6 IO口接Pmod藍(lán)牙模塊的1~6IO口，JP1~4跳線帽接口都不接，默認(rèn)115200bps傳輸速率。7~12 IO接Pmod GPS的1~6 IO口 ，這樣可以方便解決一個(gè)Pmod 口無(wú)法插2個(gè)模塊的困難了。

同時(shí)，外接電源時(shí) 24 => VCC ，25=>GND。

本設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)分為兩步，一是 基于VIVADO的硬件驅(qū)動(dòng)和軟核環(huán)境搭建，二是基于 SDK 的C算法設(shè)計(jì)。

下面給出兩者大概框圖。

首先，明確下只有在開闊地，旁邊無(wú)高頻設(shè)備干擾的情況下 才可以正常接收到GPS信息。

這是我的測(cè)試場(chǎng)地，11/24日晚上8點(diǎn)，地點(diǎn)Soochow大學(xué)電子樓。

我們點(diǎn)擊手機(jī)端的“開始運(yùn)動(dòng)”。

如右圖所示，可以看到當(dāng)前位置的GPS經(jīng)緯度信息。

走到對(duì)角，點(diǎn)擊“停止運(yùn)動(dòng)"，這時(shí)候FPGA會(huì)發(fā)出相關(guān)運(yùn)動(dòng)的藍(lán)牙信息。

如：運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)平均速度、最大速度、運(yùn)動(dòng)距離。最后，還有當(dāng)天日期！