嵌入式導航計算機系統設計與實現研究

田歡

【關鍵詞】嵌入式 導航計算機 系統設計 系統實現

最早的嵌入式導航計算機系統是由美國AMPRO公司在1990年推出的，這種計算機系統適合用于嵌入式場合，并且具有較高的可靠性，能夠更好地滿足實際生產需要。本文在對嵌入式導航計算機系統設計與實現問題分析過程中，以PC/104模塊為例，探討了如何利用該模塊進行嵌入式導航計算機系統設計。

1 嵌入式導航計算機系統設計的硬件構成

在利用PC/104模塊進行嵌入式導航計算機系統設計過程中，需要考慮到對PC/104模塊的選擇，保證導航中心能夠對多個導航設備進行有效處理，并對相關信息進行采集，從而更好地實現監控和管理。在進行硬件選擇過程中，主要以AMPRO公司的PC/104網卡為主，利用TCP/IP協議，對系統信息進行收發。利用EMERALD-MM多串口卡，結合RS232/422協議，進行導航信息接收，利用CM112多功能顯示卡，對信息進行顯示。在進行硬件選擇過程中，需要考慮到嵌入式導航計算機系統設計的特點，能夠保證系統結構小巧輕便，能夠更好地保證系統功能得以發揮。關于系統功能模塊圖，我們可以從圖1中看出。

如圖1所示，我們可以看出，在進行嵌入式導航計算機系統設計過程中，還需要考慮到DOS系統功能的實現。DOS系統是一個嚴格的操作系統，在進行串口連接過程中，要保證TCP/IP協議更好地發揮作用，使其能夠保證相關信息進行有效傳輸，從而保證系統對各個部分之間進行有效控制。

2 嵌入式導航計算機系統編程分析

在對嵌入式導航計算機系統設計過程中，需要進行有效地編程處理，保證相關程序能夠可靠地運行。在編程過程中，采取標準的socket編程接口進行編碼，利用Windows系統進行操作，從而對socket進行較好的封裝。在對嵌入式導航計算機系統進行編程處理過程中，還需要利用C語言進行編程，更好地實現HTTP等網絡應用的功能。嵌入式導航計算機系統設計過程中，利用BSDUNIX提供了相應的網絡編程接口，以“客戶-服務器”通信機制為主，能夠更好地實現網絡連接和數據交換。現階段，在應用socket進行編程處理過程中，主要涉及到了三種類型，分別是streamsoekets，datagramsoekets和rawsoekets。在應用時，需要根據數據傳輸實際情況，對網絡通信進行有效設計。本文在對嵌入式導航計算機系統進行編程設計過程中，采取了Socket_open（）和Socket_loadconfigfile（）的模式，通過對Socketcreate的調用，能夠更好地實現本地網絡連接，從而實現對系統的有效控制。

3 嵌入式導航計算機系統設計實現

在進行嵌入式導航計算機系統設計過程中，主要涉及到了GPS導航信息，需要利用RS232/422協議，更好地實現網絡數據之間的有效融合，從而能夠發揮GPS導航信息的作用。在進行融合處理后，利用網絡協議，將相關信息發送到系統內部，以ASCII碼進行發送。除此之外，還可以利用BCD碼進行信息發送，這種發放方式相對于ASCII碼來說，具有信息用量小的優勢，能夠更好地提升系統性能。例如當ASCII碼進行數據傳輸過程中，需要10個字節，但是BCD碼只需要5個字節，就可以完成對信息的發送。在對導航信息網絡通信數據幀設計過程中，以二進制方式為主，這樣一來，能夠對信息幀的長度進行有效地解決，并能夠更好地保證數據通信的可靠性。在導航中心進行數據發送過程中，主要涉及到的數據幀形式有起始標志、數據長度位、狀態標識保留位、GPS信息、數據校驗位等相關信息幀格式。

關于嵌入式導航計算機系統信息收發的實現，我們可以從圖2中看出。

如圖2所示，嵌入式導航計算機系統在被人們應用過程中，需要考慮到如何對系統功能進行實現，這樣一來，首先需要對DOS進行初始化處理，能夠對網絡數據傳輸過程中的中斷號進行設定，并對I/O地址、中斷級別進行有效設計。其次，需要對系統進行初始化處理，涉及到了設定的IP地址、子網掩碼等相關信息，在對系統初始化處理后，才能夠對其協議進行拓展和應用，并添加UDP協議。

接下來，在對系統進行應用過程中，導航中心能夠對導航信息進行相應的傳輸和處理，并完成GPS信息接收，使信息進入收發模塊。在處理過程中，首先將信息導入庫文件，在成功后，對配置文件進行調整，創建TCP套接字，并連接服務器，將相關信息進行傳輸、處理。在這一過程中，需要設置相應的模塊代碼，保證系統具有較高的容錯性和魯棒性。導航中心系統在應用過程中，其中涉及到的代碼都是在BORLANDC3.1系統下進行編譯的，這一系統能夠保證導航信息編譯具有較高的可靠性，并且實現方式較為簡單，速度較快。同時，系統在運行過程中，具有較為穩定的通信，能夠更好地滿足人們的實際需要。

4 結束語

在進行嵌入式導航計算機系統設計過程中，需要考慮到對TCP/IP協議的有效應用，并能夠結合實際特點，選擇性能較好的硬件設備，保證系統應用過程中，具有較高的性能。本文在對嵌入式計算機系統設計過程中，利用socket庫實現了DOS平臺的實時通信，對其硬件系統結構進行了分析。通過分析我們發現，DOS系統具有較好的性能，并且開放性較高，數據開銷相對較低，這就在很大程度上保證系統具有較好的經濟性。除此之外，在系統功能實現過程中，需要考慮到導航信息協議的設計及實現。這一過程中，要注重ASCII碼和BCD碼的差別，能夠對BCD碼進行較好的應用，更好地降低信息用量，從而有效提升系統性能。結合上述分析我們不難看出，在對DOS系統應用，開發嵌入式導航計算機系統時，要注重結合先進技術手段，更好地降低開發成本，提升系統性能。

參考文獻

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