4 系统硬件设计
4.1 GPS接收部分
图1为便携式GPS接收机的GPS接收部分的电路,由于该系统设计是手持式便携设备,所有器件选型都应考虑节省成本,节能。图1中,MCU选用 PIC18F2520,它是采用纳瓦技术的低功耗8位单片机,具有一系列能在工作时显著降低功耗的功能,非常适合手持便携式设备使用。该器件内部具有32 K Flash程序存储器,具备SPI、UART、I2C等接口以及1O位A/D转换器,借助于内部PLL倍频器,时钟速度可高达40 MHz;可通过其UART接口(引脚RC6和RC7)实现与EM411 GPS接收模块的通信,由于EM411串口输出的最大电平为2.85 V,低于PIC18F2520 UART端口所要求的最小驱动电平4 V,因此在PIC18F2520和EM411之间需增加由U2(74HCT04)构成的TTL/RS232电平转换电路,否则PIC18F2520将不能接收EM411的定位信息。PIC18F2520通过其SPI接口(引脚RC0,RC3,RC4,RC5)与SD卡通信。SD卡对外提供两种访问模式:SD模式和SPI模式。SD模式允许4线的高速数据传输。SPI模式使用通用的SPI接口,相比SD模式传输速率有所降低,使用SPI。接口的优点是仅用4根数据线即可完成SD卡的读写。通信模式不同,SD卡引脚功能也不同。由于PIC18F2520内部具有SPI接口,本方案采用SPI模式实现对 SD卡的访问,图1中CS(RC0)为MCU向卡发送的片选信号,SCLK(RC3)为MCU向卡发送的时钟信号。SDI为MCU向卡发送的单向数据信号,SD0为卡向MCU发送的单向数据信号,此外所有的SD卡插座还具有CD与WP两个引脚,CD引脚是SD卡检测信号引脚,当有卡插人时,该引脚对地短路(在插座内部连接)。WP是写保护信号引脚,在卡插入且没有写保护时,该引脚对地短路(在插座内部连接)。