嵌入式导航计算机系统设计与实现研究

田欢

【关键词】嵌入式 导航计算机 系统设计 系统实现

最早的嵌入式导航计算机系统是由美国AMPRO公司在1990年推出的，这种计算机系统适合用于嵌入式场合，并且具有较高的可靠性，能够更好地满足实际生产需要。本文在对嵌入式导航计算机系统设计与实现问题分析过程中，以PC/104模块为例，探讨了如何利用该模块进行嵌入式导航计算机系统设计。

1 嵌入式导航计算机系统设计的硬件构成

在利用PC/104模块进行嵌入式导航计算机系统设计过程中，需要考虑到对PC/104模块的选择，保证导航中心能够对多个导航设备进行有效处理，并对相关信息进行采集，从而更好地实现监控和管理。在进行硬件选择过程中，主要以AMPRO公司的PC/104网卡为主，利用TCP/IP协议，对系统信息进行收发。利用EMERALD-MM多串口卡，结合RS232/422協议，进行导航信息接收，利用CM112多功能显示卡，对信息进行显示。在进行硬件选择过程中，需要考虑到嵌入式导航计算机系统设计的特点，能够保证系统结构小巧轻便，能够更好地保证系统功能得以发挥。关于系统功能模块图，我们可以从图1中看出。

如图1所示，我们可以看出，在进行嵌入式导航计算机系统设计过程中，还需要考虑到DOS系统功能的实现。DOS系统是一个严格的操作系统，在进行串口连接过程中，要保证TCP/IP协议更好地发挥作用，使其能够保证相关信息进行有效传输，从而保证系统对各个部分之间进行有效控制。

2 嵌入式导航计算机系统编程分析

在对嵌入式导航计算机系统设计过程中，需要进行有效地编程处理，保证相关程序能够可靠地运行。在编程过程中，采取标准的socket编程接口进行编码，利用Windows系统进行操作，从而对socket进行较好的封装。在对嵌入式导航计算机系统进行编程处理过程中，还需要利用C语言进行编程，更好地实现HTTP等网络应用的功能。嵌入式导航计算机系统设计过程中，利用BSDUNIX提供了相应的网络编程接口，以“客户-服务器”通信机制为主，能够更好地实现网络连接和数据交换。现阶段，在应用socket进行编程处理过程中，主要涉及到了三种类型，分别是streamsoekets，datagramsoekets和rawsoekets。在应用时，需要根据数据传输实际情况，对网络通信进行有效设计。本文在对嵌入式导航计算机系统进行编程设计过程中，采取了Socket_open（）和Socket_loadconfigfile（）的模式，通过对Socketcreate的调用，能够更好地实现本地网络连接，从而实现对系统的有效控制。

3 嵌入式导航计算机系统设计实现

在进行嵌入式导航计算机系统设计过程中，主要涉及到了GPS导航信息，需要利用RS232/422协议，更好地实现网络数据之间的有效融合，从而能够发挥GPS导航信息的作用。在进行融合处理后，利用网络协议，将相关信息发送到系统内部，以ASCII码进行发送。除此之外，还可以利用BCD码进行信息发送，这种发放方式相对于ASCII码来说，具有信息用量小的优势，能够更好地提升系统性能。例如当ASCII码进行数据传输过程中，需要10个字节，但是BCD码只需要5个字节，就可以完成对信息的发送。在对导航信息网络通信数据帧设计过程中，以二进制方式为主，这样一来，能够对信息帧的长度进行有效地解决，并能够更好地保证数据通信的可靠性。在导航中心进行数据发送过程中，主要涉及到的数据帧形式有起始标志、数据长度位、状态标识保留位、GPS信息、数据校验位等相关信息帧格式。

关于嵌入式导航计算机系统信息收发的实现，我们可以从图2中看出。

如图2所示，嵌入式导航计算机系统在被人们应用过程中，需要考虑到如何对系统功能进行实现，这样一来，首先需要对DOS进行初始化处理，能够对网络数据传输过程中的中断号进行设定，并对I/O地址、中断级别进行有效设计。其次，需要对系统进行初始化处理，涉及到了设定的IP地址、子网掩码等相关信息，在对系统初始化处理后，才能够对其协议进行拓展和应用，并添加UDP协议。

接下来，在对系统进行应用过程中，导航中心能够对导航信息进行相应的传输和处理，并完成GPS信息接收，使信息进入收发模块。在处理过程中，首先将信息导入库文件，在成功后，对配置文件进行调整，创建TCP套接字，并连接服务器，将相关信息进行传输、处理。在这一过程中，需要设置相应的模块代码，保证系统具有较高的容错性和鲁棒性。导航中心系统在应用过程中，其中涉及到的代码都是在BORLANDC3.1系统下进行编译的，这一系统能够保证导航信息编译具有较高的可靠性，并且实现方式较为简单，速度较快。同时，系统在运行过程中，具有较为稳定的通信，能够更好地满足人们的实际需要。

4 结束语

在进行嵌入式导航计算机系统设计过程中，需要考虑到对TCP/IP协议的有效应用，并能够结合实际特点，选择性能较好的硬件设备，保证系统应用过程中，具有较高的性能。本文在对嵌入式计算机系统设计过程中，利用socket库实现了DOS平台的实时通信，对其硬件系统结构进行了分析。通过分析我们发现，DOS系统具有较好的性能，并且开放性较高，数据开销相对较低，这就在很大程度上保证系统具有较好的经济性。除此之外，在系统功能实现过程中，需要考虑到导航信息协议的设计及实现。这一过程中，要注重ASCII码和BCD码的差别，能够对BCD码进行较好的应用，更好地降低信息用量，从而有效提升系统性能。结合上述分析我们不难看出，在对DOS系统应用，开发嵌入式导航计算机系统时，要注重结合先进技术手段，更好地降低开发成本，提升系统性能。

参考文献

[1]闫捷，徐晓苏，李瑶，王立辉.基于DSP与FPGA的嵌入式组合导航计算机系统设计[J].测控技术，2013，v.32；No.26212：61-64.

[2]李翔，华一新，张江水.基于GIS的嵌入式路径导航系统的设计与实现[J].测绘通报，2013，No.43304：82-85.