gps.h
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上传日期:2017-01-28
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文件大小:16k
源码类别:

uCOS

开发平台:

C/C++

  1. #ifndef  GPS_H
  2. #define  GPS_H
  3. #ifdef   GPS_GLOBALS
  4. #define  GPS_EXT
  5. #else
  6. #define  GPS_EXT  extern
  7. #endif
  8. #define NP_MAX_CMD_LEN 8 // maximum command length (NMEA address)
  9. #define NP_MAX_DATA_LEN 256 // maximum data length
  10. #define NP_MAX_CHAN 36 // maximum number of channels
  11. #define NP_WAYPOINT_ID_LEN 32 // waypoint max string len
  12. GPS_EXT  INT8U              GPS_RxState;
  13. GPS_EXT  INT8U              GPS_RxBuf[GPS_RX_BUF_SIZE];
  14. GPS_EXT  INT8U              GPS_RxBufCnt;
  15. GPS_EXT  INT8U              GPS_RxRdIx;
  16. GPS_EXT INT8U   Time_Adjust;
  17. GPS_EXT INT16U  Time_Count;
  18. GPS_EXT INT8U   Date_Adjust;
  19. GPS_EXT INT32U m_dwCommandCount; // number of NMEA commands received (processed or not processed)
  20. typedef struct tag_SatInfo { 
  21. INT16U PRN; //
  22. INT16U SignalQuality; //
  23. BOOLEAN UsedInSolution; //
  24. INT16U Azimuth; //
  25. INT16U Elevation; //
  26. }SatInfo;
  27. typedef enum tag_NP_STATE {
  28. NP_STATE_SOM = 0, // Search for start of message
  29. NP_STATE_CMD, // Get command
  30. NP_STATE_DATA, // Get data
  31. NP_STATE_CHECKSUM_1, // Get first checksum character
  32. NP_STATE_CHECKSUM_2, // get second checksum character
  33. } NP_STATE;
  34. //
  35. // GPGGA Data
  36. //
  37. typedef struct tag_GPGGA_DATA { 
  38. INT8U  Hour; //
  39. INT8U  Minute; //
  40. INT8U  Second; //
  41. FP64  Latitude; // < 0 = South, > 0 = North
  42. FP64  Longitude; // < 0 = West, > 0 = East
  43. INT8U  GPSQuality; // 0 = fix not available, 1 = GPS sps mode, 2 = Differential GPS, SPS mode, fix valid, 3 = GPS PPS mode, fix valid
  44. INT8U  NumOfSatsInUse; //
  45. FP64  HDOP; //
  46. FP64  Altitude; // Altitude: mean-sea-level (geoid) meters
  47. INT32U  Count; //
  48. INT32S  OldVSpeedSeconds; //
  49. FP64  OldVSpeedAlt; //
  50. FP64  VertSpeed; //
  51. } GPGGA_DATA;
  52. GPS_EXT  GPGGA_DATA GPGGAData;
  53. //
  54. // GPGSA
  55. //
  56. typedef struct tag_GPGSA_DATA { 
  57. INT8U  Mode; // M = manual, A = automatic 2D/3D
  58. INT8U  FixMode; // 1 = fix not available, 2 = 2D, 3 = 3D
  59. INT16U  SatsInSolution[NP_MAX_CHAN];  // ID of sats in solution
  60. FP64  PDOP; //
  61. FP64  HDOP; //
  62. FP64  VDOP; //
  63. INT32U  Count; //
  64. } GPGSA_DATA;
  65. GPS_EXT  GPGSA_DATA GPGSAData; 
  66. //
  67. // GPGSV
  68. //
  69. typedef struct tag_GPGSV_DATA { 
  70. INT8U  TotalNumOfMsg; //
  71. INT16U  TotalNumSatsInView; //
  72. SatInfo SatInfo[NP_MAX_CHAN]; //
  73. INT32U  Count; //
  74. } GPGSV_DATA;
  75. GPS_EXT  GPGSV_DATA GPGSVData;
  76. //
  77. // GPRMB
  78. //
  79. typedef struct tag_GPRMB_DATA { 
  80. INT8U  DataStatus; // A = data valid, V = navigation receiver warning
  81. FP64  CrosstrackError; // nautical miles
  82. INT8U  DirectionToSteer; // L/R
  83. char  OriginWaypoint[NP_WAYPOINT_ID_LEN]; // Origin Waypoint ID
  84. char  DestWaypoint[NP_WAYPOINT_ID_LEN]; // Destination waypoint ID
  85. FP64  DestLatitude; // destination waypoint latitude
  86. FP64  DestLongitude; // destination waypoint longitude
  87. FP64  RangeToDest; // Range to destination nautical mi
  88. FP64  BearingToDest; // Bearing to destination, degrees true
  89. FP64  DestClosingVelocity; // Destination closing velocity, knots
  90. INT8U  ArrivalStatus; // A = arrival circle entered, V = not entered
  91. INT32U Count; //
  92. } GPRMB_DATA;
  93. GPS_EXT  GPRMB_DATA  GPRMBData;
  94. //
  95. // GPRMC
  96. //
  97. typedef struct tag_GPRMC_DATA { 
  98. INT8U  Hour; //
  99. INT8U  Minute; //
  100. INT8U  Second; //
  101. INT8U  DataValid; // A = Data valid, V = navigation rx warning
  102. FP64  Latitude; // current latitude
  103. FP64  Longitude; // current longitude
  104. FP64  GroundSpeed; // speed over ground, knots
  105. FP64  Course; // course over ground, degrees true
  106. INT8U  Day; //
  107. INT8U  Month; //
  108. INT16U  Year; //
  109. FP64  MagVar; // magnitic variation, degrees East(+)/West(-)
  110. INT32U  Count; //
  111. } GPRMC_DATA; 
  112. GPS_EXT  GPRMC_DATA  GPRMCData;
  113. //
  114. // GPZDA
  115. //
  116. typedef struct tag_GPZDA_DATA { 
  117. INT8U  Hour; //
  118. INT8U  Minute; //
  119. INT8U  Second; //
  120. INT8U  Day; // 1 - 31
  121. INT8U  Month; // 1 - 12
  122. INT16U  Year; //
  123. INT8U  LocalZoneHour; // 0 to +/- 13
  124. INT8U  LocalZoneMinute; // 0 - 59
  125. INT32U  Count; //
  126. } GPZDA_DATA;
  127. GPS_EXT  GPZDA_DATA  GPZDAData;
  128. /*
  129. 一、 NMEA0183标准语句
  130. 1、 Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息
  131. $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>
  132. <1> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
  133. <2> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  134. <3> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
  135. <4> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  136. <5> 经度半球E(东经)或W(西经)
  137. <6> GPS状态:0=未定位,1=非差分定位,2=差分定位,6=正在估算
  138. <7> 正在使用解算位置的卫星数量(00~12)(前面的0也将被传输)
  139. <8> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
  140. <9> 海拔高度(-9999.9~99999.9)
  141. <10> 地球椭球面相对大地水准面的高度
  142. <11> 差分时间(从最近一次接收到差分信号开始的秒数,如果不是差分定位将为空)
  143. <12> 差分站ID号0000~1023(前面的0也将被传输,如果不是差分定位将为空)
  144. 2、 GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息
  145. $GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh<CR><LF>
  146. <1> 模式,M=手动,A=自动
  147. <2> 定位类型,1=没有定位,2=2D定位,3=3D定位
  148. <3> PRN码(伪随机噪声码),正在用于解算位置的卫星号(01~32,前面的0也将被传输)。
  149. <4> PDOP位置精度因子(0.5~99.9)
  150. <5> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
  151. <6> VDOP垂直精度因子(0.5~99.9)
  152. 3、 GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息
  153. $GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
  154. <1> GSV语句的总数
  155. <2> 本句GSV的编号
  156. <3> 可见卫星的总数(00~12,前面的0也将被传输)
  157. <4> PRN码(伪随机噪声码)(01~32,前面的0也将被传输)
  158. <5> 卫星仰角(00~90度,前面的0也将被传输)
  159. <6> 卫星方位角(000~359度,前面的0也将被传输)
  160. <7> 信噪比(00~99dB,没有跟踪到卫星时为空,前面的0也将被传输)
  161. 注:<4>,<5>,<6>,<7>信息将按照每颗卫星进行循环显示,每条GSV语句最多可以显示4颗卫星的信息。其他卫星信息将在下一序列的NMEA0183语句中输出。
  162. 4、 Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐定位信息
  163. $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
  164. <1> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
  165. <2> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
  166. <3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  167. <4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
  168. <5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  169. <6> 经度半球E(东经)或W(西经)
  170. <7> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
  171. <8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前面的0也将被传输)
  172. <9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
  173. <10> 磁偏角(000.0~180.0度,前面的0也将被传输)
  174. <11> 磁偏角方向,E(东)或W(西)
  175. <12> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
  176. 5、 Track Made Good and Ground Speed(VTG)地面速度信息
  177. $GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<CR><LF>
  178. <1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
  179. <2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
  180. <3> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
  181. <4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时,前面的0也将被传输)
  182. <5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
  183. 6、 Geographic Position(GLL)定位地理信息
  184. $GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
  185. <1> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  186. <2> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
  187. <3> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  188. <4> 经度半球E(东经)或W(西经)
  189. <5> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
  190. <6> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
  191. <7> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
  192. 二、 GARMIN定义的语句
  193. 7、 Estimated Error Information(PGRME)估计误差信息
  194. $PGRME,<1>,M,<2>,M,<3>,M*hh<CR><LF>
  195. <1> HPE(水平估计误差),0.0~999.9米
  196. <2> VPE(垂直估计误差),0.0~999.9米
  197. <3> EPE(位置估计误差),0.0~999.9米
  198. 8、 GPS Fix Data Sentence(PGRMF)GPS定位信息
  199. $PGRMF,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>*hh<CR><LF>
  200. <1> GPS周数(0~1023)
  201. <2> GPS秒数(0~604799)
  202. <3> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
  203. <4> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
  204. <5> GPS跳秒数
  205. <6> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  206. <7> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
  207. <8> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
  208. <9> 经度半球E(东经)或W(西经)
  209. <10> 模式,M=手动,A=自动
  210. <11> 定位类型,0=没有定位,1=2D定位,2=3D定位
  211. <12> 地面速率(0~1851公里/小时)
  212. <13> 地面航向(000~359度,以真北为参考基准)
  213. <14> PDOP位置精度因子(0~9,四舍五入取整)
  214. <15> TDOP时间精度因子(0~9,四舍五入取整)
  215. 9、 Map Datum(PGRMM)坐标系统信息
  216. $PGRMM,<1>*hh<CR><LF>
  217. <1> 当前使用的坐标系名称(数据长度可变,如“WGS 84”)
  218. 注:该信息在与MapSource进行实时连接的时候使用。
  219. 10、 Sensor Status Information(PGRMT)工作状态信息
  220. $PGRMT,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*hh<CR><LF>
  221. <1> 产品型号和软件版本(数据长度可变,如“GPS 15L/15H VER 2.05”)
  222. <2> ROM校验测试,P=通过,F=失败
  223. <3> 接收机不连续故障,P=通过,F=失败
  224. <4> 存储的数据,R=保持,L=丢失
  225. <5> 时钟的信息,R=保持,L=丢失
  226. <6> 振荡器不连续漂移,P=通过,F=检测到过度漂移
  227. <7> 数据不连续采集,C=正在采集,如果没有采集则为空
  228. <8> GPS接收机温度,单位为摄氏度
  229. <9> GPS接收机配置数据,R=保持,L=丢失
  230. 注:本语句每分钟发送一次,与所选择的波特率无关。
  231. 11、 3D velocity Information(PGRMV)三维速度信息
  232. $PGRMV,<1>,<2>,<3>*hh<CR><LF>
  233. <1> 东向速度,514.4~514.4米/秒
  234. <2> 北向速度,514.4~514.4米/秒
  235. <3> 上向速度,999.9~9999.9米/秒
  236. 12、 DGPS Beacon Information(PGRMB)信标差分信息
  237. $PGRMB,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,K,<6>,<7>,<8>*hh<CR><LF>
  238. <1> 信标站频率(0.0,283.5~325.0kHz,间隔为0.5kHz)
  239. <2> 信标比特率(0,25,50,100或200bps)
  240. <3> SNR信标信号信噪比(0~31)
  241. <4> 信标数据质量(0~100)
  242. <5> 与信标站的距离,单位为公里
  243. <6> 信标接收机的通讯状态,0=检查接线,1=无信号,2=正在调谐,3=正在接收,4=正在扫描
  244. <7> 差分源,R=RTCM,W=WAAS,N=非差分定位
  245. <8> 差分状态,A=自动,W=仅为WAAS,R=仅为RTCM,N=不接收差分信号
  246. 注:hh—校验和,$与*之间所有字符代码的校验和(各字节做异或运算,得到校验和后,再转换16进制格式的ASCII字符。)
  247. 注:<CR><LF>--帧结束,回车和换行
  248. 三、TEXT文本格式说明:
  249.     区域描述:              长度:    注释:
  250.     ----------------------- ------- ------------------------
  251.     句头起始符              1       始终为 '@'
  252.     ----------------------- ------- ------------------------
  253.    /年                      2       UTC年的最后两位数字
  254.   | ----------------------- ------- ------------------------
  255.   | 月                      2       UTC月, "01".."12"
  256. T | ----------------------- ------- ------------------------
  257. i | 日                      2       UTC日, "01".."31"
  258. m | ----------------------- ------- ------------------------
  259. e | 时                      2       UTC时, "00".."23"
  260.   | ----------------------- ------- ------------------------
  261.   | 分                      2       UTC分, "00".."59"
  262.   | ----------------------- ------- ------------------------
  263.    秒                      2       UTC秒, "00".."59"
  264.     ----------------------- ------- ------------------------
  265.    /纬度半球                1       'N' 或 'S'
  266.   | ----------------------- ------- ------------------------
  267.   | 纬度坐标                7       WGS84坐标系统,坐标格式ddmmmmm,
  268.   |                                 在第4位数字后省略了一个小数点。
  269.   | ----------------------- ------- ------------------------
  270.   | 经度半球                1       'E' 或 'W'
  271.   | ----------------------- ------- ------------------------
  272.   | 经度坐标                8       WGS84坐标系统,坐标格式dddmmmmm,
  273. P |                                 在第5位数字后省略了一个小数点。
  274. o | ----------------------- ------- ------------------------
  275. s | 定位状态                1       'd' 2维差分定位
  276. i |                                 'D' 3维差分定位
  277. t |                                 'g' 2维定位
  278. i |                                 'G' 3维定位
  279. o |                                 'S' 模拟状态
  280. n |                                 '_' 无效
  281.   | ----------------------- ------- ------------------------
  282.   | 水平定位误差            3       单位为“米”
  283.   | ----------------------- ------- ------------------------
  284.   | 高度符号                1       '+' 或 '-'
  285.   | ----------------------- ------- ------------------------
  286.    高度                    5       海拔高,单位为“米”
  287.     ----------------------- ------- ------------------------
  288.    /东/西 速度方向          1       'E' 或 'W'
  289.   | ----------------------- ------- ------------------------
  290.   | 东/西速度               4       单位是“米/秒”,在第三位后省略了一个小数点,
  291.   |                                 ("1234" = 123.4 m/s)
  292. V | ----------------------- ------- ------------------------
  293. e | 南/北 速度方向          1       'S' 或 'N'
  294. l |
  295. o | ----------------------- ------- ------------------------
  296. c | 南/北 速度              4       单位是“米/秒”,在第三位后省略了一个小数点,
  297. i |                                 ("1234" = 123.4 m/s)
  298. t | ----------------------- ------- ------------------------
  299. y | 垂直速度方向            1       'U' (上) 或 'D' (下)
  300.   | ----------------------- ------- ------------------------
  301.   | 垂直速度                4       单位是“米/秒”,在第二位后省略了一个小数点,
  302.                                    ("1234" = 12.34 m/s)
  303.     ----------------------- ------- ------------------------
  304.     句尾结束符              2        回车, '0x0D', 和换行'0x0A'
  305.     ----------------------- ------- ------------------------
  306. 如果某字段的数值没有达到所定义的长度,将在前面添加0。
  307. 任何无效的数字将以下划线来代替。
  308.              
  309. $GPRMC,174921,A,2216.386,N,11331.650,E,000.0,360.0,311205,001.9,W*6D                                                                    
  310. $GPRMB,A,,,,,,,,,,,,V*71                        
  311. $GPGGA,174921,2216.386,N,11331.650,E,1,03,5.4,-33.6,M,-3.3,M,,*46                                                                 
  312. $GPGSA,A,3,01,,,,14,,,,22,,,,5.4,5.4,1.0*37                                           
  313. $GPGSV,3,1,10,01,08,285,49,05,44,088,00,06,00,160,00,09,23,037,00*79                                                                    
  314. $GPGSV,3,2,10,14,34,315,52,15,40,211,31,18,67,103,00,21,23,184,31*7C                                                                    
  315. $GPGSV,3,3,10,22,62,342,53,30,45,134,00,,,,,,,,*7B                                                  
  316. $PGRME,19.1,M,16.6,M,21.8,M*1D                              
  317. $GPGLL,2216.386,N,11331.650,E,174922,A*29                                         
  318. $PGRMZ,-110,f,3*36                  
  319. $PGRMM,WGS 84*06                
  320. $GPBOD,,T,,M,,*4              
  321. $GPRTE,1,1,c,0*07                 
  322. */
  323. void    GPS_Init(void);                /* Initialize GPS                          */
  324. void    GPS_RxHandler(INT8U data);              /* Processor independent Rx handler               */
  325. void    GPS_TxHandler(void);                    /* Processor independent Tx handler               */
  326. void    GPS_InitTarget(void);         /* Initialize the target specifics                */
  327. void    GPS_RxTxISR(void);                       /* Assembly Language Rx/Tx ISR                    */
  328. void    GPS_RxTxISRHandler(void);                /* C code to process Rx or Tx character           */
  329. void    GPS_RxISR(void);                         /* Assembly Language Rx ISR                       */
  330. void    GPS_RxISRHandler(void);                  /* C code to process character received           */
  331. void    GPS_RxIntEn(void);                       /* Enable  Rx interrupts                          */
  332. void    GPS_RxIntDis(void);                      /* Disable Rx interrupts                          */
  333. void    GPS_TxISR(void);                         /* Assembly Language Tx ISR                       */
  334. void    GPS_TxISRHandler(void);                  /* C code to process next character to send       */
  335. void    GPS_TxIntEn(void);                       /* Enable  Tx interrupts                          */
  336. void    GPS_TxIntDis(void);                      /* Disable Tx interrupts                          */
  337. void    GPS_Tx1(INT8U c);                        /* Function to send a single character            */
  338. BOOLEAN GetField(INT8U *pData, INT8U *pField, INT32S nFieldNum, INT32S nMaxFieldLen);
  339. BOOLEAN IsSatUsedInSolution(INT16U wSatID);
  340. BOOLEAN ProcessCommand(INT8U *pCommand, INT8U *pData);
  341. void GPDataReset(void);
  342. void ProcessNMEA(INT8U btData);
  343. void ProcessGPZDA(INT8U *pData);
  344. void ProcessGPRMC(INT8U *pData);
  345. void ProcessGPRMB(INT8U *pData);
  346. void ProcessGPGSV(INT8U *pData);
  347. void ProcessGPGSA(INT8U *pData);
  348. void ProcessGPGGA(INT8U *pData);
  349. #endif