gps高精度的时钟的设计和实现

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1、GPS高精度的时钟的设计和实现

2、第1lunal>关键词：GPSGPSOEM串口通信1概述GPS（GlobalPositioningSystem）全球定位系统是利用美国的24颗GPS地址卫星所发射的信号而建立的导航、定位、授时的系统。美国政府已承诺，在今后相当长的一段时间内，GPS系统将向全世界开放。目前，GPS系统广泛地应用在导航、大地测量、精确授时、车辆定位及防盗等领域。因此，开展对GPS系统的研究和应用，将极大地提高生产力，并产生巨大的经济效益。本文旨在通过利用GPS所提供的精确授时的功能，采用单片机技术，设计适合于需要精确授

3、时的高精度时钟系统。GSU-16是日本光电（KODEN）公司生产的并行11通道GPSOEM接收板，由于采用了先进半导体设计手段，它具有尺寸小、功耗低、性能稳定、性价比高等优良特性。利用它，可以方便、快速地开发出各种GPS应用系统。其主要性能指标如下：接收通道——11通道并行接收，可同时跟踪11颗卫星；授时精度——小于400ns，无累计误差；数据更新时间——1s；体积和重量——65mm×35mm，约重40g（含锂电池）；数据输出格式——NMEA-0183v2.0；RTCM-sc104v2.0；环境工作温度——-30～+75℃；正常工

4、作参数——电压5（1±0.05）V；电流100mA；功耗100mEA-0183格式输出，数据代码为ASCII码字符。NMEA-0183是美国海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式，目前广泛使用V2.0版本。由于该格式为ASCII码字符串，比较直观和易于处理，在许多高级语言中都可以直接进行判别、分离，以提取用户所需要的数据。NMEA-0183主要语句中，最常见的几种格式为：GPGGAGPS定位数据GPGLL地址位置和经纬度GPZDA日期和时间GPVTG方位角对地速度例如，GPZDA为时间和日期输出语句，其标准格式如下：又如，$GP

5、GGA为定位导航数据输出语句，其标准格式如下：在具体使用时，可以在收到一条消息后，用软件来判别消息引导头是否为“$GPZDA”或“$GPGGA”来确认收到的消息正确与否，然后从消息中提取世界时，一定要注意将提取到的世界时加上8小时才是北京时间，而且软件还必须对16：00～24：00世界时作相应的处理，以转换为正确的北京日期和时间。3应用电路和程序设计在设计该时钟系统时，我们采用的单片机是Motolola公司的MC68HC08的通用芯片MC68HC908GP32。该芯片以它的高性能、低功耗、低价位获得了广泛的应用，其主要特性为：①3

6、2KB片内Flash存储器，具有在线可编程能力和保密功能；②512B片内RAM；③增强型串行通信口和串行外围接口；④支持C语言。其接口电路可按图1设计，程序流程如图2所示。单片机初始化程序样例如下：SCBREQU$0019SCC1EQU$0013SCC2EQU$0014SCC3EQU$0015SCS1EQU$0016SCS2EQU$0017SCDREQU$0018TEMPEQU$40；定义1个字节的临时存储空间ORG$8000；定义程序的起始位置INIT：LDA#%00100010；初始化开始STASCBR；波特率定义LDA#%0

7、1000000STASCC1LDA#%00001100STASCC2LDA#%00000000STASCC3START：JSRGETDATA；接收1个字符STATEMP；将其存放临时空间CMP#$"$"；判是否为“$”符，如不是转START……；判是否为GPZDA信息模块，如不是则转START重新接收……；数据接收与处理模块……；时钟驱动与显示模块……；返回START重新接收下一组消息GETDATA：BRCLR5，SCS1，GETDATALDASCRARTS4结论时间信号的准确与否，直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展。由

8、于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS定位技术等相关技术的发展和礅，以及GPSOEM板价格的降低，已经具备了为各个应用领域提供高精度授时的可能性。GPS精密时钟主要应用于城市重要公共建筑，如车站、码头、公园、交通路口、标志建筑等场所和电信行业的移动及固定报时等方面。它是供了准确的公众时间，为人们的日常生活提供便利，避免了因时钟不准确而带来的不便。同时，也为GPS系统的应用开拓了一个较好的用途，具广泛的现实意义。