发布时间 : 星期一 文章基于GPS汽车导航系统的设计更新完毕开始阅读
清华大学2012届毕业设计说明书
图4.9 FLASH与GP4020芯片的连接图
4.2.5 RAM接口
SRAM与GP4020的连接如图4.10所示。SRAM选用CY7C1041CV33，其工作电压为3.3V，存储空间为256K×16位。SRAM由片选信号NSCS1进行选通控制。BHE、BLE分别为SRAM的高字节使能信号和低字节使能信号。在本设计中，SRAM工作在16位数据模式下，BHE与GP4020芯片的NSUB引脚相连，NSUB为系统上部字节信号，低电平有效；BLE与GP4020芯片的A0脚相连；WE为SRAM的写使能信号，低电平时对SRAM进行写操作；OE为输出使能信号，低电平有效；NSWE0为GP4020的系统写使能信号，低电平有效；NSOE为系统输出使能信号，低电平有效。
图4.10 SRAM与GP4020的连接图
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4.2.6 JTAG接口
JTAG调试接口与JTAG仿真器相连，对ARM进行调试。JTAG仿真器也称为JTAG调试器，是通过ARM芯片上的JTAG边界扫描口进行调试的设备。JTAG接口如图4.11所示。
图4.11 JTAG接口电路图
4.2.7 RS232串口
GP4020提供了2个UART。UART是双向独立的输入输出接口，它提供一个0～3.3V的逻辑电平，不能和计算机RS232接口相连。为使UART和RS232串口通信，必须要有一个电平转换器，把0～3.3V的逻辑电平转换成能与计算机通信的电平。在本设计中，用MAX232做电平转换器，其接口电路如图4.12所示。
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图4.12 RS232串口电路图
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5 软件模块设计
5.1 电子地图设计
车辆导航系统将车辆定位在电子地图上，准确的显示效果应该是根据车辆的行驶方向，将之定位显示于某一道路上。但是，由于各种误差，电子地图上显示的车辆会偏离实际的道路，失去其导航功能；而地图匹配这一软件技术恰恰能够校正定位技术的误差，使车辆准确地显示在电子地图上[28]。 5.1.1 电子地图匹配
地图匹配的基本思想是通过车辆的GPS航迹与地图上矢量化的路段对象进行匹配，寻找车辆当前行驶的道路，并将车辆当前的GPS定位点投影到道路上。这样，一方面提供了车辆在电子地图上显示的手段，使车辆不至于因为定位误差而在显示时偏离道路；另一方面，通过投影使车辆定位数据仅保留GPS误差在车辆前进路线上的径向分量，从而达到提高定位精度的目的[29]。
地图匹配的算法是曲线匹配原理和地理空间接近性分析方法的融合。曲线匹配算法的基本思想是：如果对一条曲线做任何数量、任意比例的分割，分割点都落在另一条曲线上，则两条曲线严格匹配。实际应用中，就是计算一条曲线上相对均匀的某一数量分割点到参考曲线的距离的平均值，将其作为到参考曲线的平均距离，并将此平均距离的倒数作为匹配优劣的度量。空间接近性分析方法就是在已知的可能正确的地理数据集中按照空间最接近的方法匹配当前定位数据。
（1）邻近投影匹配
地图匹配的关键是确定匹配点，可以用投影法来寻找匹配点。投影法的基本思路就是依据点到直线的距离来确定最小的值为投影的匹配点，用邻近法处理，通过设置阈值，滤掉错误匹配点，得到初步结果，完成从点到线的匹配。这是一种最基础、最直观的匹配方法，其匹配速度快，算法简单，在道路情况简单时可以得到良好的效果。
具体实现方法是：先对道路层进行预处理，将所有道路转换成折线段（该过程可在地图采编阶段进行），找到车辆当前行驶的路段；再将当前GPS定位点投影到车辆行驶的道路上，找到离车辆点最近的公路层中的一个线段对象，然后用点到直线的垂直点算法计算得到位于该线段上的点，最后在各层中查找位于误差圈内或与误差圈相
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