基于FPGA的GPS信息终端设备制造技术

基于FPGA的GPS信息终端设备，包括FPGA模块、用于接收GPS卫星信号的GPS接收机模块、温度采集模块、用于存储信号的外部SDRAM存储模块、GSM模块和稳压电源模块，所述的FPGA模块包括NiosⅡ软核处理器模块、Avalon交换结构总线模块、温度采集控制模块、GPS-UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM-UART驱动模块，所述的FPGA模块、GPS接收机模块、温度采集模块、外部SDRAM存储模块、GSM模块均与所述的稳压电源模块相连。本发明专利技术的有益效果是：功耗低，内部资源丰富，逻辑控制功能强，比硬核处理器具有的优点是应用灵活，能够随时更新使用最新的技术。

GPS information terminal equipment based on FPGA

GPS information terminal equipment based on FPGA, including the FPGA module for receiving GPS satellite signal GPS receiver module, temperature acquisition module, for the external SDRAM memory module, GSM module and power supply module stores the signal, the FPGA module including Nios CPU module, Avalon switch bus module, temperature acquisition control module GPS-UART, driver module, SDRAM controller and GSM-UART driver module, the FPGA module, GPS receiver module, temperature acquisition module, external memory module, SDRAM GSM module and the power supply module. The invention has the advantages of low power consumption, abundant internal resources, and strong logic control function, and has the advantages of flexible application, updating at any time and using the latest technology than the hardcore processor.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】基于FPGA的GPS信息终端设备，包括FPGA模块、用于接收GPS卫星信号的GPS接收机模块、温度采集模块、用于存储信号的外部SDRAM存储模块、GSM模块和稳压电源模块，所述的FPGA模块包括NiosⅡ软核处理器模块、Avalon交换结构总线模块、温度采集控制模块、GPS-UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM-UART驱动模块，所述的FPGA模块、GPS接收机模块、温度采集模块、外部SDRAM存储模块、GSM模块均与所述的稳压电源模块相连。本专利技术的有益效果是：功耗低，内部资源丰富，逻辑控制功能强，比硬核处理器具有的优点是应用灵活，能够随时更新使用最新的技术。【专利说明】基于FPGA的GPS信息终端设备
本专利技术涉及一种基于FPGA的GPS信息终端设备。
技术介绍
全球定位系统(Global Positioning System简称GPS)是美国第二代卫星导航系统。它是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，GPS能提供全天候、连续、实时高精度导航参数，可实现三维定位，并可提供精确的时间信息。GPS系统由空间部分、地面监控部分和地面接收机部分组成。由于GPS具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点，近年来，GPS在国内外得到广泛的应用，并在各个领域发挥了极大的作用。但现有的GPS信息终端设备，在FPGA中使用软核处理器比硬核的优势在于，硬核实现没有灵活性，通常无法使用最新的技术随着系统日益先进，基于标准处理器的方案会被淘汰，而基于Nios II处理器的方案是基于HDL源码构建的，能够修改以满足新的系统需求。
技术实现思路
本专利技术针对目前的GPS信息终端设备成本高、灵活性差的问题，提出了一种能用于记录信息终端的历史行程、位置、速度、时间、温度等信息并通过GSM发送这些信息数据、灵活性高、成本低的基于FPGA的GPS信息终端设备。本专利技术所述的基于FPGA的GPS信息终端设备，其特征在于:包括FPGA模块、用于接收GPS卫星信号的GPS接收机模块、温度采集模块、用于存储信号的外部SDRAM存储模块、GSM模块和稳压电源模块，所述的FPGA模块包括Nios II软核处理器模块、Avalon交换结构总线模块、温度采集控制模块、GPS-UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM-UART驱动模块，所述的GPS-UART驱动模块与所述的GPS接收机模块信号输出端相连；所述的温度采集控制模块与所述的温度采集模块的信号输出端相连；所述的GSM-UART驱动模块与所述的GSM模块信号连接；所述的SDRAM控制器与所述的外部SDRAM存储模块信号输入端相连；所述的温度采集控制模块、GPS-UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM-UART驱动模块均通过Avalon交换结构总线模块与所述的Nios II软核处理器模块相连；所述的FPGA模块通过GSM模块与远端的监控中心信号连接；所述的FPGA模块、GPS接收机模块、温度采集模块、夕卜部SDRAM存储模块、GSM模块均与所述的稳压电源模块相连。所述的GPS-UART驱动模块以及所述的温度采集控制模块均通过MAX202芯片电平与Avalon交换结构总线模块相连。所述的FPGA模块采用EP2C35F系列FPGA芯片。所述的外部SDRAM存储模块采用DDR-200型号存储器。所述的GSM模块采用TC35i模块。所述的GPS模块采用带有外置天线的Holux的GR-85型模块。所述的稳压电源模块采用直流电压。所述的温度采集模块采用单总线智能温度传感器DS18B20。工作原理:GPS接收机模块的任务是接收GPS卫星信号，实时地计算出所在地点的三维位置、速度和时间，并传送给FPGA模块。温度采集模块采集本说明书所述信息终端所在地点的温度信息并传送给FPGA模块，FPGA模块对GPS接收机模块发送的信号以及温度采集模块发送的温度信号进行处理之后，将数据存储在外部SDRAM存储模块，随后通过GSM网络模块将外部SDRAM存储模块中的数据传输给远端的监控中心。稳压电源模块用于其他各模块的直流电压供电，使各个模块的电压稳定，设备安全稳定的运行。本专利技术的有益效果是:功耗低，内部资源丰富，逻辑控制功能强，比硬核处理器具有的优点是应用灵活，能够随时更新使用最新的技术。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术设计的总体结构框图。图2为FPGA模块内部结构框图。【具体实施方式】下面结合附图进一步说明本专利技术参照附图:实施例1本专利技术所述的基于FPGA的GPS信息终端设备，包括FPGA模块1、用于接收GPS卫星信号的GPS接收机模块2、温度采集模块3、用于存储信号的外部SDRAM存储模块4、GSM模块5和稳压电源模块6，所述的FPGA模块I包括Nios II软核处理器模块11、Avalon交换结构总线模块12、温度采集控制模块13、GPS-UART驱动模块14、SDRAM控制器15和GSM-UART驱动模块16，所述的GPS-UART驱动模块14与所述的GPS接收机模块2信号输出端相连；所述的温度采集控制模块13与所述的温度采集模块3的信号输出端相连；所述的GSM-UART驱动模块与所述的GSM模块信号连接；所述的SDRAM控制器15与所述的外部SDRAM存储模块4信号输入端相连；所述的温度采集控制模块13、GPS-UART驱动模块14、SDRAM控制器15和GSM-UART驱动模块16均通过Avalon交换结构总线模块12与所述的Nios II软核处理器模块11相连；所述的FPGA模块I通过GSM模块5与远端的监控中心信号连接；所述的FPGA模块1、GPS接收机模块2、温度采集模块3、外部SDRAM存储模块4、GSM模块5均与所述的稳压电源模块6相连。所述的GPS-UART驱动模块以及所述的温度采集控制模块均通过MAX202芯片电平与Avalon交换结构总线模块相连。 所述的FPGA模块采用EP2C35F系列FPGA芯片。所述的外部SDRAM存储模块采用DDR-200型号存储器。所述的GSM模块采用TC35i模块。所述的GPS模块采用带有外置天线的Holux的GR-85型模块。所述的稳压电源模块采用直流电压。所述的温度采集模块采用单总线智能温度传感器DS18B20。工作原理:GPS接收机模块的任务是接收GPS卫星信号，实时地计算出所在地点的三维位置、速度和时间，并传送给FPGA模块。温度采集模块采集本说明书所述信息终端所在地点的温度信息并传送给FPGA模块，FPGA模块对GPS接收机模块发送的信号以及温度采集模块发送的温度信号进行处理之后，将数据存储在外部SDRAM存储模块，随后通过GSM网络模块将外部SDRAM存储模块中的数据传输给远端的监控中心。稳压电源模块用于其他各模块的直流电压供电，使各个模块的电压稳定，设备安全稳定的运行。图1中各部分具体构成如下:FPGA模块:选择的是Altera公司的EP2C35F系列FPGA芯片。它功耗低，内部资源丰富，逻辑控制功能强，并且使用Nios II软核处理器，它比硬核处理器具有的优点是应用灵活，能够随时更新使用最新的技术，特别适用于本移动终端。FPGA信息处理模块对GPS接收机发送的信号以及温度采集模块发送的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于FPGA的GPS信息终端设备，其特征在于：包括FPGA模块、用于接收GPS卫星信号的GPS接收机模块、温度采集模块、用于存储信号的外部SDRAM存储模块、GSM模块和稳压电源模块，所述的FPGA模块包括Nios?Ⅱ软核处理器模块、Avalon交换结构总线模块、温度采集控制模块、GPS?UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM?UART驱动模块，所述的GPS?UART驱动模块与所述的GPS接收机模块信号输出端相连；所述的温度采集控制模块与所述的温度采集模块的信号输出端相连；所述的GSM?UART驱动模块与所述的GSM模块信号连接；所述的SDRAM控制器与所述的外部SDRAM存储模块信号输入端相连；所述的温度采集控制模块、GPS?UART驱动模块、SDRAM控制器和GSM?UART驱动模块均通过Avalon交换结构总线模块与所述的Nios?Ⅱ软核处理器模块相连；所述的FPGA模块通过GSM模块与远端的监控中心信号连接；所述的FPGA模块、GPS接收机模块、温度采集模块、外部SDRAM存储模块、GSM模块均与所述的稳压电源模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金燕，郑炬山，解振方，刘彦敏，吕铖杰，何伟，王绍楠，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：