基于sopcgps无线定位终端设计和实现

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要随着微电子技术和空间大地测量技术的发展，其为地理信息系统带来了无穷的活力，近些年来，由于全球定位系统(GPS)O邑够提供位置、速度、时间等信息，使其应用越来越广泛，已经涉及到国民经济的各个领域。嵌入式系统具有广阔的科技前沿和应用前景，已成为继个人电脑和互联网以后最为重要的发明之一。然而，将GPS以及最近发展起来的SOPC(SystemOllProgrammableChip，可编程片上系统)嵌入式等技术集成到一块芯片上来实现目标的实时定位，即用大规模可编程器件的

2、FPGA来实现SOC的功能，完成嵌入式定位系统的设计与实现，有着极大的开发应用前景。本课题主要是研究一种基于NiosII软核处理器的GPS定位系统的设计与实现方法。论文研制基于标准型CPU核州iosII／S)嵌入式架构的GPS定位系统，重点研究和设计基于NiosII嵌入式软核处理器为核心的电路系统，并且根据嵌入式硬件系统在SOPCBuilder下定制外设组件及有关的P核，并在NiosIIIDE9．0(NiosII集成开发环境)下进行软件开发设计按键中断模块、MotorolaMl2GPS接收模块及控制

3、命令发送模块、液晶显示驱动模块的实时定位显示系统。无线定位终端系统采用NiosII嵌入式软核的FPGA作为信息处理和控制核心，用于完成对GPS数据、控制命令等数据的处理以及各模块的控制功能，其开发效率与可靠性都很高，结构紧凑、资源占用少：采用了具有高可靠性和具有定位精度的MotorolaOneore系列M12模块采集GPS数据，在恶劣的天气条件下和复杂交通环境下能够保证有良好的观测信号。此外整个设计都采用自项向下的设计模式，其设计流程具备包括处理器在内的完整的软硬件协同设计和验证手段，使设计者从以往

4、繁琐的设计细节中解脱出来，及大地缩短了设计周期和节约了开发成本。．关键词：FPGA；SOPC；GPS；NioslI软核西南交通大学硕士研究生学位论文篁II页AbstractWiththedevelopmentofthemicroelectronicsandthespacegeodetictechniques，geographicinformationsystemshasbeenprovidedwithboundlessenergytodevelop．InrecentyearS，theglobalpo

5、sitioningsystem(GPS)hasbeenwidelyused，andhasinvolvedinallareasofthenationaleconomybecauseofitsabilitytoprovideinformationlikeposition，velocity,timeandSOon．EmbeddedsystemshasbeenthemostimportantinventionfollowingpersonalcomputerandtheInternetbecauseitpo

6、ssessaleadingroleinscienceandtechnologyandawideapplicationprospect．However,intergratingtheGPSandtherecentlydevelopedSOPC(SystemonProgrammableChip)embeddedchipandothertechnologiesintoachiptoachieveareal—timepositioningsystem，whichuseslarge-scaleprogramm

7、ableFPGAdevicetoimplementthefunctionofSOCandtocompleteembeddeddesignandimplementationofpositioningsystem，is谢t11greatdevelopmentprospects．ThepaperfocusesonresearchingthemethodofimplementationanddesignforGPSpositioningsystembasedonNioslIsoft-coreprocesso

8、r．TheresearchofthedissertationisbasedonGPSpositioningsystem诵tllstandardCPUcore(NiosII／S)embeddedstructure，whichmainlyresearchesanddesignsacircuitsystemsbasedonsoft-coreNiosIIembeddedprocessor，andmakesPeripheralcomponentsandtherelatedIPc