gps.h

ARM_CORTEX-M3应用实例开发详解光盘

#ifndef  GPS_H
#define  GPS_H

#ifdef   GPS_GLOBALS
#define  GPS_EXT
#else
#define  GPS_EXT  extern
#endif

#define NP_MAX_CMD_LEN			8		// maximum command length (NMEA address)
#define NP_MAX_DATA_LEN			256		// maximum data length
#define NP_MAX_CHAN				36		// maximum number of channels
#define NP_WAYPOINT_ID_LEN		32		// waypoint max string len

GPS_EXT  INT8U              GPS_RxState;
GPS_EXT  INT8U              GPS_RxBuf[GPS_RX_BUF_SIZE];
GPS_EXT  INT8U              GPS_RxBufCnt;
GPS_EXT  INT8U              GPS_RxRdIx;

GPS_EXT INT8U  				Time_Adjust;
GPS_EXT INT16U 				Time_Count;
GPS_EXT INT8U  				Date_Adjust;

GPS_EXT	INT32U				m_dwCommandCount;				// number of NMEA commands received (processed or not processed)

typedef	struct tag_SatInfo { 
	INT16U	PRN;						//
	INT16U	SignalQuality;				//
	BOOLEAN	UsedInSolution;				//
	INT16U	Azimuth;					//
	INT16U	Elevation;					//
}SatInfo;

typedef enum tag_NP_STATE {
	NP_STATE_SOM =				0,		// Search for start of message
	NP_STATE_CMD,						// Get command
	NP_STATE_DATA,						// Get data
	NP_STATE_CHECKSUM_1,				// Get first checksum character
	NP_STATE_CHECKSUM_2,				// get second checksum character
} NP_STATE;

/*Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>
<1> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式
<2> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<3> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
<4> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<5> 经度半球E（东经）或W（西经）
<6> GPS状态：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算
<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）
<8> HDOP水平精度因子（0.5~99.9）
<9> 海拔高度（-9999.9~99999.9）
<10> 地球椭球面相对大地水准面的高度
<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）
<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）
*/
typedef	struct tag_GPGGA_DATA { 
	INT8U 	Hour;							//
	INT8U 	Minute;							//
	INT8U 	Second;							//
	FP64 	Latitude;						// < 0 = South, > 0 = North
	FP64 	Longitude;						// < 0 = West, > 0 = East
	INT8U 	GPSQuality;						// 0 = fix not available, 1 = GPS sps mode, 2 = Differential GPS, SPS mode, fix valid, 3 = GPS PPS mode, fix valid
	INT8U 	NumOfSatsInUse;					//
	FP64 	HDOP;							//
	FP64 	Altitude;						// Altitude: mean-sea-level (geoid) meters
	INT32U 	Count;							//
	INT32S 	OldVSpeedSeconds;				//
	FP64 	OldVSpeedAlt;					//
	FP64 	VertSpeed;						//
} GPGGA_DATA;

GPS_EXT  GPGGA_DATA GPGGAData;

/*GPGSA
GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh<CR><LF>
<1> 模式，M=手动，A=自动
<2> 定位类型，1=没有定位，2=2D定位，3=3D定位
<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）。
<4> PDOP位置精度因子（0.5~99.9）
<5> HDOP水平精度因子（0.5~99.9）
<6> VDOP垂直精度因子（0.5~99.9）
*/
typedef	struct tag_GPGSA_DATA { 
	INT8U 	Mode;							// M = manual, A = automatic 2D/3D
	INT8U 	FixMode;						// 1 = fix not available, 2 = 2D, 3 = 3D
	INT16U 	SatsInSolution[NP_MAX_CHAN]; 	// ID of sats in solution
	FP64 	PDOP;							//
	FP64 	HDOP;							//
	FP64 	VDOP;							//
	INT32U 	Count;							//
} GPGSA_DATA;

GPS_EXT  GPGSA_DATA GPGSAData; 

/* GPGSV
GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息
$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
<1> GSV语句的总数
<2> 本句GSV的编号
<3> 可见卫星的总数（00~12，前面的0也将被传输）
<4> PRN码（伪随机噪声码）（01~32，前面的0也将被传输）
<5> 卫星仰角（00~90度，前面的0也将被传输）
<6> 卫星方位角（000~359度，前面的0也将被传输）
<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）
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。
*/
typedef	struct tag_GPGSV_DATA { 
	INT8U 	TotalNumOfMsg;					//
	INT16U 	TotalNumSatsInView;				//
	SatInfo SatInfo[NP_MAX_CHAN];			//
	INT32U 	Count;							//
} GPGSV_DATA;

GPS_EXT  GPGSV_DATA GPGSVData;

/* GPRMB*/
typedef	struct tag_GPRMB_DATA { 
	INT8U 	DataStatus;						// A = data valid, V = navigation receiver warning
	FP64 	CrosstrackError;				// nautical miles
	INT8U 	DirectionToSteer;				// L/R
	char 	OriginWaypoint[NP_WAYPOINT_ID_LEN]; // Origin Waypoint ID
	char 	DestWaypoint[NP_WAYPOINT_ID_LEN]; // Destination waypoint ID
	FP64 	DestLatitude;					// destination waypoint latitude
	FP64 	DestLongitude;					// destination waypoint longitude
	FP64 	RangeToDest;					// Range to destination nautical mi
	FP64 	BearingToDest;					// Bearing to destination, degrees true
	FP64 	DestClosingVelocity;			// Destination closing velocity, knots
	INT8U 	ArrivalStatus;					// A = arrival circle entered, V = not entered
	INT32U Count;							//
} GPRMB_DATA;

GPS_EXT  GPRMB_DATA  GPRMBData;

/* GPRMC
Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
<1> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<6> 经度半球E（东经）或W（西经）
<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）
<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）
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输）
<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西）
<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）
*/
typedef	struct tag_GPRMC_DATA { 
	INT8U 	Hour;							//
	INT8U 	Minute;							//
	INT8U 	Second;							//
	INT8U 	DataValid;						// A = Data valid, V = navigation rx warning
	FP64 	Latitude;						// current latitude
	FP64 	Longitude;						// current longitude
	FP64 	GroundSpeed;					// speed over ground, knots
	FP64 	Course;							// course over ground, degrees true
	INT8U 	Day;							//
	INT8U 	Month;							//
	INT16U 	Year;							//
	FP64 	MagVar;							// magnitic variation, degrees East(+)/West(-)
	INT32U 	Count;							//
} GPRMC_DATA; 

GPS_EXT  GPRMC_DATA  GPRMCData;

/* GPZDA*/
typedef	struct tag_GPZDA_DATA { 
	INT8U 	Hour;							//
	INT8U 	Minute;							//
	INT8U 	Second;							//
	INT8U 	Day;							// 1 - 31
	INT8U 	Month;							// 1 - 12
	INT16U 	Year;							//
	INT8U 	LocalZoneHour;					// 0 to +/- 13
	INT8U 	LocalZoneMinute;				// 0 - 59
	INT32U 	Count;							//
} GPZDA_DATA;

GPS_EXT  GPZDA_DATA  GPZDAData;

void    GPS_Init(void);              			 /* Initialize GPS                          */

void    GPS_RxHandler(INT8U data);            	 /* Processor independent Rx handler               */
void    GPS_TxHandler(void);                  	 /* Processor independent Tx handler               */

void    GPS_InitTarget(void);     			 	 /* Initialize the target specifics                */

void    GPS_RxTxISR(void);                       /* Assembly Language Rx/Tx ISR                    */
void    GPS_RxTxISRHandler(void);                /* C code to process Rx or Tx character           */

void    GPS_RxISR(void);                         /* Assembly Language Rx ISR                       */
void    GPS_RxISRHandler(void);                  /* C code to process character received           */
void    GPS_RxIntEn(void);                       /* Enable  Rx interrupts                          */
void    GPS_RxIntDis(void);                      /* Disable Rx interrupts                          */

void    GPS_TxISR(void);                         /* Assembly Language Tx ISR                       */
void    GPS_TxISRHandler(void);                  /* C code to process next character to send       */
void    GPS_TxIntEn(void);                       /* Enable  Tx interrupts                          */
void    GPS_TxIntDis(void);                      /* Disable Tx interrupts                          */
void    GPS_Tx1(INT8U c);                        /* Function to send a single character            */

BOOLEAN GetField(INT8U *pData, INT8U *pField, INT32S nFieldNum, INT32S nMaxFieldLen);
BOOLEAN IsSatUsedInSolution(INT16U wSatID);
BOOLEAN ProcessCommand(INT8U *pCommand, INT8U *pData);

void GPDataReset(void);
void ProcessNMEA(INT8U btData);
void ProcessGPZDA(INT8U *pData);
void ProcessGPRMC(INT8U *pData);
void ProcessGPRMB(INT8U *pData);
void ProcessGPGSV(INT8U *pData);
void ProcessGPGSA(INT8U *pData);
void ProcessGPGGA(INT8U *pData);

#endif