基于GPS汽车导航系统的设计

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GP2015芯片管脚图如图4.5所示[27]。

图4.5 GP2015芯片管脚图

GP2015 的输入信号自天线下行, 经前置放大器滤波、放大后的GPS 卫星信号( L1, 1 575.42 MHz) 与锁相环频率合成器产生的第一本振信号( 1.4 GHz) 混频, 经过滤波得到差频信号( 175.42 MHz) 。该信号与第二本振信号( 140 MHz) 混频, 经过声表面波滤波器中心频率选择得到差频信号( 35.42 MHz) 。该信号随后进入中频信号主放大器, 这一部分由两个AGC 放大器和三级混频器组成,信号首先经过AGC 放大, 然后与第三本振信号( 31.11 MHz) 混频, 经过低通滤波器选出中频信号( 4.309 MHz) 。该中频信号随后进入ADC 进行量化, 把模拟信号转换为二位数字信号——符号和模( SIGN 和MAG) , 分别表示输出信号的极性和幅度值, 它们同来自于中频模拟信号通过比较器比较之后实时输出的比较结果。比较结果的输出被相关器提供的时钟信号( 5.714 MHz) 锁定, 锁定后使4.309 MHz 的信号变频到1.405 MHz 的数字信号, 该数字信号被输出至相关器等待进一步处理。

信号通道是GPS接收机的核心部分, 它是一种软硬件相结合的有机体。信号通道接收变频器产生的二位数据流, 对其进行解调、解扩、得到导航电文信息。而微处理器对信号通道进行控制,完成对信号通道数据的读取、判断、运算, 对它本身的工作参数设定

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等。该设计中采用Zarlink 公司的GP4020 芯片来实现这一部分的功能。

GP2015射频前端为GP4020 提供卫星信号、主时钟信号和其他一些控制信号。而GP4020为GP2015 提供采样信号。GPS接收模块框图和原理图分别如图4.6和图4.7所示。

图4.6 GPS接收模块框图

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图4.7 GPS接收模块原理图

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4.2.3 USB接口

S3C44B0X上不具备USB模块功能，而本系统需要使用USB功能来实现电子地图的下载更新。因此需要外接USB芯片来实现USB数据传输功能。USB接口电路图如图4.8所示。

图4.8 USB接口电路图

4.2.4 Flash ROM 接口

FLASH与GP4020芯片的连接如图4.9所示。FLASH选用SST39VF800A,其工作电压为3.3V，存储空间为512K×16位。NSWE0为GP4020的系统写使能信号，低电平有效；NSCS1为系统片选信号，低电平有效；NSOE为系统输出使能信号，低电平有效；CE为FLASH的片选信号，低电平有效；OE为FLASH的输出使能信号，低电平有效；WE为FLASH的写使能信号，低电平有效。

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