摘要：依據(jù)開發(fā)周期中軟、硬件的劃分，介紹系統(tǒng)在ARM處理器強大功能的基礎之上，運算、處理、顯示ADU3600板收集到的數(shù)據(jù)的過程；在詳細闡述系統(tǒng)綜合性能指標的基礎上展現(xiàn)了產(chǎn)品應用的廣闊前景。
關鍵詞：ARM；ADU3600；處理數(shù)據(jù)

    現(xiàn)在社會是一個高度信息化、網(wǎng)絡化的社會，計算機和網(wǎng)絡已經(jīng)全面滲透到日常生活的每個角落，信息時代、數(shù)字時代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機。嵌入式系統(tǒng)應用非常廣泛，軍事國防是嵌入式系統(tǒng)的一個重要應用領域?，F(xiàn)在各種武器控制如火炮控制、導彈控制和智能炸彈制導引爆控制，以及坦克、艦艇、轟炸機、陸?？崭鞣N軍用電子裝備，雷達、電子對抗軍事通信裝備和野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)等各種專用設備上，都可見嵌入式系統(tǒng)的影子。

1 系統(tǒng)總體概述
1．1 系統(tǒng)結(jié)構
    本系統(tǒng)由ARM板、ADU3600板、顯示器、母板等組成。

1．2 ARM處理器特點
    ARM(Advanced RISC Machine)微處理器體系結(jié)構目前被公認為是嵌入式應用領域領先的32位嵌入式RISC微處理器結(jié)構，采用32位地址和數(shù)據(jù)總線，其地址空間達到了232=4GB，具有功耗低、性價比高和代碼密度高等特點；大量使用寄存器，多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成，指令執(zhí)行速度更快；尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高。
1．3 ADU3600板特性
    克服了慣性定向產(chǎn)品精度隨時間和溫度漂移的缺陷，用載波測量技術和快速求解整周模糊度技術，解算出兩個GPS接收機天線處位置和兩天線相位中心連線與真北之間的夾角。
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2 系統(tǒng)硬件設計
2．1 數(shù)據(jù)接收電路
    選用的GPS天線為零相位測量型天線，饋線與天線在阻抗、增益、放大倍數(shù)等方面與標配的天線有很好地匹配。
    前天線：用天線饋線一端連接接口，另一端連接GPS前天線(前進方向)。
    后天線：用天線饋線一端連接接口，另一端連接GPS后天線(后退方向)。
    GPS后天線相位中心到GPS前天線相位中心的連線我們稱為基線?；€與真北間的夾角我們稱為方位角?；€越長定向精度就越高，通?；€長度增加一倍，定向精度也會提高一倍。應盡可能將兩個天線安裝間距拉長，這樣可提高定向精度。

2．2 數(shù)據(jù)處理電路
    接收板通過兩條GPS天線接收到數(shù)據(jù)后，進行第一次數(shù)據(jù)處理、分類、打包等，然后通過串口把處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)由母板傳送給主板，主板接收到數(shù)據(jù)后，進行第二次數(shù)據(jù)處理、分類、打包等一系列工作，最后通過顯示屏把相應的數(shù)據(jù)進行顯示，并同時通過串口經(jīng)由母板把數(shù)據(jù)發(fā)送給外設。

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2．3 接口電路
    (1)顯示接口
    液晶顯示器(LCD)具有耗電省、體積小等特點，被廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)中。LCD顯示器就是通過給不同的液晶單元供電，控制其光線的通過與否，從而達到顯示的目的。
    (2)串行接口
    本系統(tǒng)采用的RS-232C是由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定并采用的一種串行通信接口標準，已經(jīng)發(fā)展成為一種國際通用的串行通信接口標準。

3 系統(tǒng)軟件設計
    嵌入式軟件可以分為三大類：系統(tǒng)軟件、應用軟件和支撐軟件。系統(tǒng)軟件控制和管理嵌入式系統(tǒng)資源，為嵌入式應用提供支持的各種軟件，如設備驅(qū)動程序、嵌入式操作系統(tǒng)等；應用軟件是嵌入式系統(tǒng)中的上層軟件，它定義了嵌入式設備的主要功能和用途，并負責與用戶進行交互；支撐軟件是輔助軟件開發(fā)的工具軟件，如交叉編譯器、在線仿真工具等。本系統(tǒng)中的系統(tǒng)軟件和應用軟件是運行在嵌入式設備上，支撐軟件運行在普通PC機上。
3．1 板級支持包
    設備驅(qū)動層也叫板級支持包(Board Support Package，BSP)，它包含了嵌入式系統(tǒng)中所有與硬件相關的代碼，并向上提供一個虛擬的硬件平臺使操作系統(tǒng)運行其上。它包括引導加載程序Bootloader和設備驅(qū)動程序。Bootloader是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一小段程序，通過這段程序，我們可以初始化硬件設備、建立內(nèi)存空間的映射圖、從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境設置到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核做好準備；設備驅(qū)動程序就是一組庫函數(shù)，用來對硬件進行初始化和管理。并向上層軟件提供良好的訪問接口。
3．2 嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System，EOS)
    本系統(tǒng)采用的VxWorks是美國WindRiver System公司開發(fā)的一款嵌入式實時操作系統(tǒng)，具有良好的可靠性和卓越的實時性，是目前嵌入式系統(tǒng)領域中使用最廣泛、市場占有率最高的商業(yè)系統(tǒng)。它基于微內(nèi)核的體系結(jié)構，采用GNU類型的編譯和調(diào)試器，多數(shù)API函數(shù)都是專有的。[!--empirenews.page--]
3．3 集成開發(fā)環(huán)境
    Tornado是WindRiver公司推出的一個集成開發(fā)環(huán)境。

3．4 應用軟件
    本系統(tǒng)程序采用標準C語言編寫，在Tornado集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試，通過串口或網(wǎng)絡通信線路傳輸并裝載到ARM板中，最終脫離宿主機在ARM板中單獨運行。

4 系統(tǒng)性能指標
    (1)定位誤差不大于30 m，定向誤差不大于0．06°；
    (2)定位定向不超過2 min；
    (3)陽光下可讀的EL顯示器；
    (4)總功率不超過10 W；
    (5)包裝箱體積不大于410 min×322 mm×216 mm，質(zhì)量不大于20 kg；
    (6)適合于-40℃～50℃工作，適合于-55℃～60℃儲存。

5 結(jié)束語
    本系統(tǒng)在綜合考慮硬件平臺、嵌入式處理器、外圍設備、接口電路的基礎上進行硬件設計，經(jīng)測試達到硬件的穩(wěn)定性和可靠性要求；軟件設計中嵌入式平臺、操作系統(tǒng)、編程語言、集成開發(fā)環(huán)境的選擇上充分考慮了系統(tǒng)的實時性和可擴展性。