淺論ARM的發展及其在GPS接收機中的應用

摘 要:ARM處理器是英國ARM(Advanced RISC Machines)公司設計最流行的嵌入式處理器，廣泛應用于個人通信等嵌入式領域。本文介紹了以ARM的發展并介紹了ARM9在GPS接收機軟件設計中的應用

關鍵詞:ARMGPS接收機軟件設計

中圖分類號:TN851文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)05(b)-0082-01

ARM微處理器具有性能高、功耗低的特點，被廣泛用于各個領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP以及移動式應用等。

1 ARM的發展

ARM公司成立于1991年，主要出售芯片設計技術的授權，基于ARM核的芯片已廣泛應用于電子、網絡、微控制器等嵌入式領域。自從RISC CUP的推出，ARM結構體系發生了很大的演變和提高，在十幾年的發展過程中，共推出了7個版本的結構體系，不同版本的ARM結構體系之間具有明顯的結構差異(見表1)，每個版本代表一套指令集定義和相應的功能框架，并且這些結構體系具有很好的向下兼容性。

目前，較為主流的CPU為ARM946E和ARM926EJ，其中ARM946E是V5TE結構體系的代表，它采用哈佛結構，具有5級流水線，能提供1.1MIPS/MHz的性能，且擁有MPU和Cache，是一款高性能的嵌入式控制處理器。ARM926EJ可支持現有的所有主流應用操作系統，它除了具有良好的DSP運算能力，還具有Jazelle技術，使得Java性能大大提高。

2 ARM在GPS接收機設計中的應用

GPS全球定位系統(Global Positioning System)是美國布設的第二代衛星無線電導航系統。GPS由空間部分、地面監控部分和用戶部分組成，GPS接收機是GPS中的用戶部分，功能上可分為信號接收單元、信號處理單元和數據存儲單元，其設計模塊圖見圖1。其中微處理器是核心部分，由于GPS接收機的實時數據運算量較大，所以，對微處理器的性能要求較高。ARM9微處理器由于其性能高、體積小、功耗低的特點，得到廣泛應用。我們選用S3C2410作為處理器，它是一款基于ARM920T內核的16/32位RISC嵌入式微處理器核，其運行頻率是203MHz，遠遠高于傳統的GPS處理器。

GPS接收機系統的工作原理是這樣的，首先，GPS OEM板接收GPS數據信息，經過處理后，將數據按照NMEA 0l83 ASCII 碼協議組成數據幀，然后通過串口給ARM最小系統發送。ARM最小系統接收到串口數據后，對其進行解析，得到GPS的三維數據，然后再將該數據顯示到LCM上，這樣即完成了整個系統的數據接收[1]。

3 結語

使用OEM板設計嵌入式GPS接收機，在硬件連接完成后，將C語言編寫的程序移植到ARM上，通過調試便可實現GPS接收機的導航定位功能。由于GPS接收機可實現全天候實時定位導航，且體積小、攜帶方便，其在人們生活中的應用將會越來越普遍。

參考文獻

[1]宋茂忠.提高定位精度的數據處理技術[J]數據采集與處理，2001，16(2):8-9.