用AT91R40008设计高动态GPS接收机

1041，由片选信号NCS1选通，容量为512KB。

图3

    Flash是快速闪存，存储由主机通过调试口或串口下载来的程序代码。本设计选用AMD公司生产的AM29LV400，这是一个512KB容量的Flash EPROM芯片，由片选信号NCS0选通。

接收机与外部有两种 通信接口

：一种是JTAG接口，连接JTAG仿真器，使用集成开发环境配合JTAG仿真器进行开发调试、下载用户程序等，非常方便；另一种是通用串口，共有两个，一个用于与主机通信 ，一个用于GPS数据输出。

3 GPS接收机软件设计

GPS接收机是软硬件结合的电路。相关通道接收变频器产生二位数据流，对其进行解调、解扩，得到导航电文信息。微处理器对相关通道进行控制，完成对相关通道数据的读取、判断、运算，对它本身的工作参数设定等。

GP2021具有12个相关处理通道，每个相关处理通道的电路都相同且各自独立，最多能同时接收12颗卫星的信号。每个相关通道主要由一个载波锁定环路和一个C/A码延时锁定环路组成。载波锁定环路用来跟踪卫星信号载波频率和载波相位，使环路中载波数控振荡器产生的本地参考信号频率与卫星信号载波频率保持相等，且相位差接近于零，达到载波同步。在载波同步的情况下就可以对BPSK信号进行解调，得到基带信号。伪码延时锁定环路用来使本地C/A码的相位，与接收机GPS卫星中的C/A码相位保持同相，以实现对卫星信号的解扩和伪距离测量。

应用程序通过写相关器GP2021相应的豁口而对其进行控制，相关器根据其控制豁口的内容进行相应的解调、解扩等工作。在每个时钟取样信号时刻，测量值锁定在相应的数据寄存器里，同时产生中断信号。微处理器运行在循环等状态，发生中断后，向处理器将读取相应数据寄存器的测量值，然后进行数据运算处理处理完毕后，输出结果，最后返回到循环等待状态，等待下一次中断。中断处理程序流程图如图4所示。

结语

按此设计制成的高动态GPS接收机经过试验检验，完全消除了以往微处理器的瓶颈效应。在66MHz下运行时，可以达到55.4MIPS的性能，完全满足系统运行奈。最突出的特点是体积小、功耗低。微控制器AT91R40008的封装尺寸仅为16mm×16mm，最大功耗（在从内部SRAM取指令运行时）为0.73mW/MHz（在25℃测得），在66MHz下运行时功耗仅为55mW。这在高动态GPS接收机的实际应用中非常有意义。

《用AT91R40008设计高动态GPS接收机(第2页)》