基本上接上天线，供电引脚电压正常的话，就可以通过串口读取GPS数据了（GPS芯片会源源不断的输出数据）。所以GPS编程最主要的是解析数据，要解析数据就得了解协议格式。北斗导航模块输出 6 条 NAME 协议，分别为 GPGGA、GPGLL、GPGSA、GPGSV、GPRMC 和 GPVTG 等 6 条协议。

 一、下面详细学习这六种不同的输出协议的数据格式。

(1) $GPGGA （GPS定位信息）

协议格式：

样例数据：

协议格式详细分析：

(2) $GPGLL （地理定位信息）

协议格式：

样例数据：

协议格式详细分析：

(3) $GPGSA （当前卫星信息）

协议格式：

样例数据：

协议格式详细分析：

(4) $GPGSV（可见卫星信息）

协议格式：

样例数据：

需要注意的是这里的样例数据有2条，这是因为当前可见卫星一共有7个，但是每条语句最多包括四颗卫星的信息，所以分成了2条语句。每颗卫星的信息有四个数据项，即：<4>（卫星编号）、<5>（卫星仰角）、<6>（卫星方位角）、<7>（信噪比）。

协议格式详细分析（只分析第1条样例数据语句）：

(5) $GPRMC（最简定位信息）

协议格式：

样例数据：

协议格式详细分析：

(6) $GPVTG（地面速度信息）

协议格式：

样例数据：

协议格式详细分析：

有了上面对NMEA0183协议的详细学习，剩下的就是串口编程了。无论是通过单片机，还是Windows/WinCE/Linux系统，编写串口程序把这些数据读取到都是比较容易的，剩下就是通过c++那些查找算法函数，或者MFC CString字符串的相关函数进行解析就OK了。

二、Linux串口驱动分析设计

A、核心数据结构
  串口驱动有3个核心数据结构，它们都定义在<#include linux/serial_core.h>
   1、uart_driver
   uart_driver包含了串口设备名、串口驱动名、主次设备号、串口控制台(可选)等信息，还封装了tty_driver(底层串口驱动无需关心tty_driver)。

 

2、uart_port

uart_port用于描述串口端口的I/O端口或I/O内存地址、FIFO大小、端口类型、串口时钟等信息。实际上，一个uart_port实例对应一个串口设备.

struct uart_port {

spinlock_t             lock;           /* 串口端口锁 */

unsigned int           iobase;         /* IO端口基地址 */

unsigned char __iomem *membase;        /* IO内存基地址,经映射(如ioremap)后的IO内存虚拟基地址 */

unsigned int           irq;            /* 中断号 */

unsigned int           uartclk;        /* 串口时钟 */

unsigned int           fifosize;       /* 串口FIFO缓冲大小 */

unsigned char          x_char;         /* xon/xoff字符 */

unsigned char          regshift;       /* 寄存器位移 */

unsigned char          iotype;         /* IO访问方式 */

unsigned char          unused1;

#define UPIO_PORT        (0)               /* IO端口 */

#define UPIO_HUB6        (1)

#define UPIO_MEM         (2)               /* IO内存 */

#define UPIO_MEM32       (3)

#define UPIO_AU          (4)               /* Au1x00 type IO */

#define UPIO_TSI         (5)               /* Tsi108/109 type IO */

#define UPIO_DWAPB       (6)               /* DesignWare APB UART */

#define UPIO_RM9000      (7)               /* RM9000 type IO */

unsigned int        read_status_mask;  /* 关心的Rx error status */

unsigned int        ignore_status_mask;/* 忽略的Rx error status */

struct uart_info      *info;           /* pointer to parent info */

struct uart_icount     icount;         /* 计数器 */

struct console        *cons;           /* console结构体 */

#ifdef CONFIG_SERIAL_CORE_CONSOLE

unsigned long         sysrq;           /* sysrq timeout */

#endif

upf_t                 flags;

#define UPF_FOURPORT         ((__force upf_t) (1 << 1))

#define UPF_SAK              ((__force upf_t) (1 << 2))

#define UPF_SPD_MASK         ((__force upf_t) (0x1030))

#define UPF_SPD_HI           ((__force upf_t) (0x0010))

#define UPF_SPD_VHI          ((__force upf_t) (0x0020))

#define UPF_SPD_CUST         ((__force upf_t) (0x0030))

#define UPF_SPD_SHI          ((__force upf_t) (0x1000))

#define UPF_SPD_WARP         ((__force upf_t) (0x1010))

#define UPF_SKIP_TEST        ((__force upf_t) (1 << 6))

#define UPF_AUTO_IRQ         ((__force upf_t) (1 << 7))

#define UPF_HARDPPS_CD       ((__force upf_t) (1 << 11))

#define UPF_LOW_LATENCY      ((__force upf_t) (1 << 13))

#define UPF_BUGGY_UART       ((__force upf_t) (1 << 14))

#define UPF_MAGIC_MULTIPLIER ((__force upf_t) (1 << 16))

#define UPF_CONS_FLOW        ((__force upf_t) (1 << 23))

#define UPF_SHARE_IRQ        ((__force upf_t) (1 << 24))

#define UPF_BOOT_AUTOCONF    ((__force upf_t) (1 << 28))

#define UPF_FIXED_PORT       ((__force upf_t) (1 << 29))

#define UPF_DEAD             ((__force upf_t) (1 << 30))

#define UPF_IOREMAP          ((__force upf_t) (1 << 31))

#define UPF_CHANGE_MASK      ((__force upf_t) (0x17fff))

#define UPF_USR_MASK         ((__force upf_t) (UPF_SPD_MASK|UPF_LOW_LATENCY))

unsigned int             mctrl;        /* 当前的moden设置 */

unsigned int             timeout;      /* character-based timeout */

unsigned int             type;         /* 端口类型 */

const struct uart_ops   *ops;          /* 串口端口操作函数集 */

unsigned int             custom_divisor;

unsigned int             line;         /* 端口索引 */

resource_size_t          mapbase;      /* IO内存物理基地址，可用于ioremap */

struct device           *dev;          /* 父设备 */

unsigned char            hub6;         /* this should be in the 8250 driver */

unsigned char            suspended;

unsigned char            unused[2];

void                    *private_data; /* 端口私有数据,一般为platform数据指针 */

};

uart_iconut为串口信息计数器，包含了发送字符计数、接收字符计数等。在串口的发送中断处理函数和接收中断处理函数中，我们需要管理这些计数。

struct uart_icount {
    __u32    cts;
    __u32    dsr;
    __u32    rng;
    __u32    dcd;
    __u32    rx;      /* 发送字符计数 */
    __u32    tx;      /* 接受字符计数 */
    __u32    frame;   /* 帧错误计数 */
    __u32    overrun; /* Rx FIFO溢出计数 */
    __u32    parity;  /* 帧校验错误计数 */
    __u32    brk;     /* break计数 */
    __u32    buf_overrun;
};

uart_info有两个成员在底层串口驱动会用到：xmit和tty。用户空间程序通过串口发送数据时，上层驱动将用户数据保存在xmit；而串口发送中断处理函数就是通过xmit获取到用户数据并将它们发送出去。串口接收中断处理函数需要通过tty将接收到的数据传递给行规则层。
 
/* uart_info实例仅在串口端口打开时有效，它可能在串口关闭时被串口核心层释放。因此，在使用uart_port的uart_info成员时必须保证串口已打开。底层驱动和核心层驱动都可以修改uart_info实例。
 * This is the state information which is only valid when the port
 * is open; it may be freed by the core driver once the device has
 * been closed. Either the low level driver or the core can modify
 * stuff here.
 */
struct uart_info {
    struct tty_struct     *tty;
    struct circ_buf        xmit;
    uif_t                  flags;

/*
 * Definitions for info->flags. These are _private_ to serial_core, and
 * are specific to this structure. They may be queried by low level drivers.
 */
#define UIF_CHECK_CD        ((__force uif_t) (1 << 25))
#define UIF_CTS_FLOW        ((__force uif_t) (1 << 26))
#define UIF_NORMAL_ACTIVE    ((__force uif_t) (1 << 29))
#define UIF_INITIALIZED        ((__force uif_t) (1 << 31))
#define UIF_SUSPENDED        ((__force uif_t) (1 << 30))

int                     blocked_open;

struct tasklet_struct   tlet;

wait_queue_head_t       open_wait;
    wait_queue_head_t       delta_msr_wait;
};

3、uart_ops

uart_ops涵盖了串口驱动可对串口设备进行的所有操作。

/*

* This structure describes all the operations that can be

* done on the physical hardware.

*/

struct uart_ops {

unsigned int (*tx_empty)(struct uart_port *); /* 串口的Tx FIFO缓存是否为空 */

void         (*set_mctrl)(struct uart_port *, unsigned int mctrl); /* 设置串口modem控制 */

unsigned int (*get_mctrl)(struct uart_port *); /* 获取串口modem控制 */

void         (*stop_tx)(struct uart_port *); /* 禁止串口发送数据 */

void         (*start_tx)(struct uart_port *); /* 使能串口发送数据 */

void         (*send_xchar)(struct uart_port *, char ch);/* 发送xChar */

void         (*stop_rx)(struct uart_port *); /* 禁止串口接收数据 */

void         (*enable_ms)(struct uart_port *); /* 使能modem的状态信号 */

void         (*break_ctl)(struct uart_port *, int ctl); /* 设置break信号 */

int          (*startup)(struct uart_port *); /* 启动串口,应用程序打开串口设备文件时,该函数会被调用 */

void         (*shutdown)(struct uart_port *); /* 关闭串口,应用程序关闭串口设备文件时,该函数会被调用 */

void         (*set_termios)(struct uart_port *, struct ktermios *new, struct ktermios*old); /* 设置串口参数 */

void         (*pm)(struct uart_port *, unsigned int state,

unsigned int oldstate); /* 串口电源管理 */

int          (*set_wake)(struct uart_port *, unsigned int state); /*  */

const char  *(*type)(struct uart_port *); /* 返回一描述串口类型的字符串 */

void         (*release_port)(struct uart_port *); /* 释放串口已申请的IO端口/IO内存资源,必要时还需iounmap */

int          (*request_port)(struct uart_port *); /* 申请必要的IO端口/IO内存资源,必要时还可以重新映射串口端口 */

void         (*config_port)(struct uart_port *, int); /* 执行串口所需的自动配置 */

int          (*verify_port)(struct uart_port *, struct serial_struct *); /* 核实新串口的信息 */

int          (*ioctl)(struct uart_port *, unsigned int, unsigned long); /* IO控制 */

};

三、针对 GYM-1010-B 串口的编写

struct platform_driver {

int  (*probe)(struct platform_device *);

int  (*remove)(struct platform_device *);

void (*shutdown)(struct platform_device *);

int  (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);

int  (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

int  (*resume_early)(struct platform_device *);

int  (*resume)(struct platform_device *);

struct device_driver driver;

};

更详细platform资料可参考其他资料，略。。。。。。。。。。

下面是串口驱动例子和其GPS测试程序源码 .....