分类：             通信硬件与通讯协议              2014-10-20 09:55     337人阅读     评论(0)     收藏     举报    

GPS 代码框架

目录

一 android GPS框架

二 mtk平台的GPS软件分析

三 GPS协议含义

四 GPS协议中看问题（待更新）

一 android GPS框架

From google

二 mtk平台的GPS软件分析

2.1 代码分布

代码分布自上而下：（android4.2+ 72、89平台）

应用层：YGPS	trunk\mediatek\packages\apps\YGPS-----YGPS.apk trunk\mediatek\packages\apps\YGPS\test---工模apk
JNI层	\trunk\frameworks\base\services\jni\ com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp	JNI层只有一个文件，起到承上启下的作用。上层承接Framework，下层调用HAL层具体硬件抽象实现。
service层	\trunk\frameworks\base\services\java\com\ android\server\LocationManagerService.java	是Location服务对内部实现的一种封装。
hal层	\trunk\mediatek\hardware\gps\Gps_mtk.c 生成gps.default.so	HAL层相当于一个linux应用程序接口，通过open，close等操作，操作硬件设备。Android的源代码只实现了模拟器的gps接口，具体在文件gps_qemu.c中 作用：解析mnlp通过socket上传的协议包，变成应用程序识别的数据包。
Gps mnlp deamo	\trunk\mediatek\external\mnl\ 生成libmnlp_mt6628，libmnlp_mt6620,  libmnlp_mt6572等应用   \trunk\mediatek\external\mnl\libmnlp\ mnl6572\lib\libagent_6572.a GPS agent库	处理socket数据； GPS芯片数据打包和分发； 处理GPS的nvram数据等等; 当使用UART或GPIO通信的时候，初始化UART or GPIO； 协议解析： 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.99,99.99,99.99*30 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPGSV,3,1,12,06,68,179,,16,63,330,,03,48,206,,23,42,301,*73 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPGSV,3,2,12,31,41,097,,19,23,199,,13,20,319,,21,15,083,*7D 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPGSV,3,3,12,193,12,156,,32,08,225,,20,04,250,,29,01,036,*42 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPRMC,052840.094,V,3112.4342,N,12135.0796,E,0.000,0.00,130613,,,N*4A 01-01 02:11:22.799  4419  4423 D NVRAM   : $GPVTG,0.00,T,,M,0.000,N,0.000,K,N*32
meta用的库和应用	trunk\mediatek\platform\mt6572\external \meta\gps生成 libmeta_gps.a和meta_gps_test可执行文件	连接mtk平台的meta工具时候用到.
内核层	\trunk\mediatek\kernel\drivers\ gps生成 gpsdrv（sysclass接口）和mt3326-gps设备文件	提供IO control和platform driver，注册字符设备驱动： GPS注册成一个字符设备，mtk通过/dev/stpgps(目前不通过UART：/dev/ttyMT1)通信，不走linux内核的net device设备流程（与bt wifi不同，bt wifi需要走net device流程）
mt66xx系列的stp模块驱动	\trunk\mediatek\kernel\drivers\combo\ common\linux\pub\stp_chrdev_gps.c 生成stp_chrdev_gps.ko \trunk\mediatek\kernel\drivers\ combo\common\makefile： obj-$(CONFIG_MTK_COMBO_GPS) += mtk_stp_gps$(EXT_FLAG).o mtk_stp_gps$(EXT_FLAG)-objs        := linux/pub/stp_chrdev_gps.o	stp模块，对实现最终对GPS芯片的数据读写。
与modem通信模块驱动	\trunk\mediatek\external\BGW \BGW_CCCI.c 生成BGW应用在 /system/xbin/BGW	与modem通信模块驱动，GPS卫星信号调制处理部分；

三 GPS协议含义（引用自网络）

GPS数据格式（NMEA-0183协议）

GPS上电后，每隔一定的时间就会返回一定格式的数据，数据格式为：

$信息类型，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x

每行开头的字符都是‘$’，接着是信息类型，后面是数据，以逗号分隔开。一行完整的数据如下：

$GPRMC,080655.00,A,4546.40891,N,12639.65641,E,1.045,328.42,170809,,,A*60

信息类型为：

GPGSV：可见卫星信息

GPGLL：地理定位信息

GPRMC：推荐最小定位信息

GPVTG：地面速度信息

GPGGA：GPS定位信息

GPGSA：当前卫星信息

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

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF>

<1>模式 ：M =手动， A = 自动。

<2>定位型式 1 =未定位， 2 = 二维定位， 3 = 三维定位。

<3>PRN 数字：01 至 32 表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。

<4> PDOP位置精度因子（0.5~99.9）

<5> HDOP水平精度因子（0.5~99.9）

<6> VDOP垂直精度因子（0.5~99.9）

<7> Checksum.(检查位).

2、 GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息

$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><CR><LF>

<1> GSV语句的总数

<2> 本句GSV的编号

<3> 可见卫星的总数，00 至 12。

<4> 卫星编号， 01 至 32。

<5>卫星仰角， 00至 90 度。

<6>卫星方位角， 000至 359 度。实际值。

<7>讯号噪声比（C/No）， 00 至 99 dB；无表未接收到讯号。

<8>Checksum.(检查位).

第<4>,<5>,<6>,<7>项个别卫星会重复出现，每行最多有四颗卫星。其余卫星信息会于次一行出现，若未使用，这些字段会空白。

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

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

<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）

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

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

<1> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式

<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位

<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）

<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）

<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）

<6> 经度半球E（东经）或W（西经）

<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）

<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）

<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式

<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输）

<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西）

<12> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

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

$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<CR><LF>

<1> 以真北为参考基准的地面航向（000~359度，前面的0也将被传输）

<2> 以磁北为参考基准的地面航向（000~359度，前面的0也将被传输）

<3> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）

<4> 地面速率（0000.0~1851.8公里/小时，前面的0也将被传输）

<5> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

$GPRMC,034457.7,A,3640.304491,N,11707.680147,E,3.1,181.1,191209,,,A*67

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

<1> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式

<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位

<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）

<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）

<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）

<6> 经度半球E（东经）或W（西经）

<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）

<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）

<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式

<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输）

<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西）

<12> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

034457.7

A               A=有效定位，V=无效定位

3640.304491     纬度 36.40304491

N               纬度半球N（北半球）或S（南半球）

11707.680147    经度 117.07680147

E               经度半球E（东经）或W（西经）

3.1             速率 3.1 km/h

181.1           地面航向  181.1度  以真北为参考基准

191209          19/12/2009 UTC日期 2009-12-19

\

\

A*67            A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效

===============================================

$GPRMC

格式为：

$GPRMC,010101.130, A, 3606.6834,  N,  12021.7778,   E,   0.0,   238.3,  010807,,,A*6C

$GPRMC,   <1>,    <2>,   <3>,    <4>,     <5>,     <6>,  <7>,    <8>,     <9>,

$ pos=0

<1> 当前位置的格林尼治时间，即世界时间，与北京时间差8个小时，格式为hhmmss.ms [pos+6]

<2> 状态, A 为有效位置, V为非有效接收警告，即当前天线视野上方的卫星个数少于3颗。 [pos+17]

注意几点：

1、当GPS数据有效时第17位（一般情况下，程序里最好是找第二个逗号在取下一位判断）为“A”，无效时为“V”；

2、GPS有效时，当速度为0时显示0.0（两位数），当速度不为0时小数点前面数据根据情况变化，最大为三位，此处速度单位为节（海里），需要做处理才能得到我们习惯的单位（公里/小时）；

3、GPS无效时，除了第17位显示V以外，不输入速度，角度数据；

4、当给GPS复位时第17位为V，不输出速度，角度，时间数据。

d.推荐定位信息(RMC)//项目需要

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

<1> UTC时间，hhmmss(时分秒)格式 //好像还有毫秒。

<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位

<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)

<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)

<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)

<6> 经度半球E(东经)或W(西经)

<7> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)

<8> 地面航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输)

<9> UTC日期，ddmmyy(日月年)格式

<10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也将被传输)

<11> 磁偏角方向，E(东)或W(西)

<12> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)

GPS固定数据输出语句($GPGGA)

这是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。

$GPGGA 语句包括17个字段：语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指示，使用卫星数量，水平精确度，海拔高度，高度单位，大地水准面高度，高度单位，差分GPS数据期限，差分参考基站标号，校验和结束标记(用回车符<CR>和换行符<LF>)，分别用14个逗号进行分隔。该数据帧的结构及各字段释义如下：

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

$GPGGA：起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据)；

<1>  UTC时间，格式为hhmmss.sss；

<2>  纬度，格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送)；

<3>  纬度半球，N或S(北纬或南纬)

<4>  经度，格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送)；

<5>  经度半球，E或W(东经或西经)

<6>  定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效；

<7>  使用卫星数量，从00到12(第一个零也将传送)

<8>  水平精确度，0.5到99.9

<9>  天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米

M    指单位米

<10> 大地水准面高度，-9999.9到9999.9米

M    指单位米

<11> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104)，最后设立RTCM传送的秒数量

<12>  差分参考基站标号，从0000到1023(首位0也将传送)。

*    语句结束标志符

xx    从$开始到*之间的所有ASCII码的异或校验和

<CR>   回车

<LF>   换行

b.可视卫星状态输出语句($GPGSV)

例2：$GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42*78

标准格式：$GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)*hh(CR)(LF)

各部分含义为：

(1)总的GSV语句电文数；2;

(2)当前GSV语句号:1;

(3)可视卫星总数:08;

(4)卫星号:06;

(5)仰角(00～90度):33度;

(6)方位角(000～359度):240度;

(7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次为第10，16，17号卫星的信息);

*总和校验域；

hh 总和校验数:78;

(CR)(LF)回车，换行。

注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：

(4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。

c.当前卫星信息($GSA)

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

<1>模式 ：M =手动， A = 自动。

<2>定位型式 1 = 未定位， 2 =二维定位， 3 = 三维定位。

<3>PRN 数字：01 至 32 表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。

<4> PDOP位置精度因子(0.5~99.9)

<5> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)

<6> VDOP垂直精度因子(0.5~99.9)

<7> Checksum.(检查位).

e.地面速度信息(VTG)

$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh

<1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)

<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)

<3> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)

<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时，前面的0也将被传输)

<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效