基于ARM的智能导航盲杖系统设计

(3)存储模块。系统选用两片64 M×16 bit的Mobile DDR芯片K4X1G163PC，构成共256 MB的内存模块，以及一片1 G×8 bit的NAND Flash芯片K9G8G08U0M作为外部存储。内存模块设计如图3所示，两片K4X1G163PC的连接方式相同，使用1.8 V工作电压，主频为166 MHz，在处理器内部时钟为533 MHz时，能够接近最高使用效率。需要注意的是，在进行PCB布线工作时，两片内存芯片的地址线和数据线必须进行等长设置。

　　(4)超声波测障模块。该模块使用两个超声波换能器，分别完成超声波发送和检测接收的任务。发送模块在设计之初采用反相器74LS04，但在测试过程中发现由于脉冲时间过短，而造成反相器输出波形不够理想。经过多次调试比较，最终采用Philips公司的高速反相器74HC04，其在工作电压VCC为4.5 V时，标准跳变时间可达6 ns，极佳地实现了系统功能。超声波检测接收模块使用CX20106进行信号放大，如图4所示。

　　2 系统软件设计

　　系统软件的设计充分利用了硬件平台提供的资源[2]，实现业务流程的有序运行，是整个系统设计的重要组成部分[3]。软件的设计主要有：(1)建立交叉编译环境。(2)Windows CE 6.0操作系统(包括驱动)的移植。(3)GPS定位与导航程序设计。(4)超声波测障功能设计。

　　2.1 GPS定位与导航模块软件设计

　　GPS定位与导航模块首先要完成用户位置信息的采集、处理与存储。由于GPS采用串行口通信，所以本文在串行口通信的基础上实现了对GPS数据的接收、处理和存储。该模块软件设计的基本思想是：首先接收完整的NMEA0183语句，然后提取相关的数据(如时间、经纬度、速度等)，再将这些数据发送给中央处理器进行下一步操作，并且可以保存以便日后查看[4]。

　　本系统使用Lassen iQ的串口1输出的数据，串口通信流程如图5所示。所获取的NMEA0183语句格式为：$GPRMC，162 206，A，3 955.400 7，N，11 612.0591 E，000.0，000.0 181010 002.5，W*71，表示目前的时间是2010年10月18日16点22分06秒(这是UTC时间，不是本地时间，两者大约相差8小时)，位置是北纬39°55.4007′、东经116°12.0591′，速度为0。