緊耦合Ubuntu系統(tǒng)的衛(wèi)星導航接收機設計.pdf

1、目前，基于嵌入式操作系統(tǒng)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)多數(shù)使用GPS實現(xiàn)。近年來，我國的北斗導航系統(tǒng)發(fā)展迅猛，而Ubuntu系統(tǒng)作為一個開源的操作系統(tǒng)，有著很豐富的軟件資源和應用市場。因此，研究基于Ubuntu操作系統(tǒng)的北斗導航系統(tǒng)顯得尤為重要。
　　基于以上考慮，提出了一種采用ARM+FPGA架構(gòu)的緊耦合Ubuntu系統(tǒng)的衛(wèi)星導航接收機的設計。ARM上運行Ubuntu系統(tǒng)，并作為一個主處理器控制著整個系統(tǒng)，F(xiàn)PGA作為協(xié)處理器進行信號的采集和處

2、理。其中ARM采用的是TI公司的Cortex-A8處理器，F(xiàn)PGA采用Xinlix公司的Virtex-5系列。設計中重點研究了ARM與FPGA之間的接口問題，Ubuntu系統(tǒng)中與GPMC通信相關(guān)的驅(qū)動軟件設計問題，并在相關(guān)驅(qū)動過程中采用了緊耦合的方式來實現(xiàn)驅(qū)動的設計。論文首先分析了衛(wèi)星導航接收機的研究背景和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對衛(wèi)星導航接收機的原理進行了詳細的闡述;然后對ARM與FPGA之間的通信進行了設計，在通信過程中采用GPMC總線傳輸

3、的方式;完成硬件的設計之后，在開發(fā)板上移植了Ubuntu系統(tǒng)，移植過程中主要包含U-boot的移植、內(nèi)核的移植和根文件系統(tǒng)的移植。移植成功之后，進行了相關(guān)驅(qū)動程序的設計，重點完成了GPMC總線驅(qū)動程序的設計。最后進行了導航界面的設計，主要是在應用程序中對導航驅(qū)動程序進行調(diào)用。
　　本設計結(jié)合了ARM和FPGA各自的優(yōu)點，借助Ubuntu系統(tǒng)自身強大的功能，加快了接收機的研發(fā)速度，并增加了其穩(wěn)定性。通過在硬件平臺上進行測試，成功啟動