linux下GPS设备编程实例

1、GPS设备工作时一直不停地通过串口（或其他的接口）向主机发送具有一定协议格式的数据，在主机端只需对协议中特定的语句进行解析即可获得所需的经度、纬度和高度。

2、协议介绍——NMEA-0183协议

NMEA是National Marine Electronics Association（美国国家海事电子协会）的缩写。NMEA-0183协议是目前GPS接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。

NMEA-0183协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句

只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等,名称如下：

(1)    Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息

(2)    GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息

(3)    GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息

(4)    Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息

(5)    Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息

(6)    Geographic Position（GLL）定位地理信息

3、    本程序主要通过GPS设备获得经度、纬度和高度，只需对该语句$GPGGA进行解析，

该语句所具有的语法为：

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh

<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）

只需对上面语句中的<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<9>六项即可满足要求。

4、    实现

由于程序从串口中读取数据，故需要首先对串口进行设置。

NMEA通讯协议所定义的标准通讯接口参数：

波特率：4800bit/s

数据位：8位

停止位：1位

奇偶校验：无

串口实现的流程图如下：

程序中的main函数如下：

#define TTYS  "/dev/ttyS0" //串口设备 

#define BAUD_RATE 4800 //波特率 

#define DATA_BITS 8 //数据位 

#define NEVENT    'N' //校验 

#define NSTOP     1 //停止位 

#define BUF       512 // 可随意取，但要大于GPGGA_MAX

#define GPGGA_MAX 100 // "$GPGGA……"的最大值，待定 

#define DBG_GPS

int main(void)

{
    int fd;
    int ret,nQ,i;
    float fX,fY,fH;
    unsigned char tmp=0;
    char cX,cY,buf[BUF];

    if((fd = open_port())<0){
        perror("open_port error");
        return;
    }
    if((i = set_opt(fd, BAUD_RATE, DATA_BITS, NEVENT, NSTOP))<0){
        perror("set_opt error");
        return;
    }
    
    while(1)
    {
        if((ret = read(fd, buf, BUF)) > 1)
        {
            if ((i=strstr(buf, "$GPGGA"))!= NULL) //查找buf中是否有"$GPGGA"字符串，并将其在buf中的位置返回

            {
                if(i<=BUF-GPGGA_MAX)    //保证buf数组中有一个完整的 "$GPGGA,——"字符串

                {
                    ret=sscanf(buf,"$GPGGA,%*f,%f,%c,%f,%c,%d,%*d,%*f,%f",&fX, &cX, &fY, &cY, &nQ, &fH);
                    if(ret==6&&(nQ==1||nQ==2))
                        printf("cX:fX=%c:%f\ncY:fY=%c:%f\nfH=%f\n",cX,fX,cY,fY,fH);//此处可将解析出的数据发送给其他进程

                }
            }
            bzero(buf,BUF);
        }
        sleep(1);     //为保证监控的实时性可根据实际情况设定sleep的时长

    }
    
    close(fd);
#ifdef DBG_GPS
    printf("YT control is exiting\n");
#endif
    return 0;
}