移植NMEA协议库解析GGA数据格式

只看该作者 · 2022-6-29 20:22

灵动MM32单片机移植NMEA协议库解算GGA数据格式通过串口dma硬件传输
今天使用一款常见的gps模块，goouuu果云GPS模块，这款产品可以说是便宜好用，但是这个原版本的例程我觉得不太行，解析库的时候太浪费资源，而且兼容性不好。所以我就用灵动mm32在果云GPS模块上移植野火的开发的GPS库文件

只看该作者 · 2022-6-29 20:27

用到的硬件和库文件：
①MM32F3277G9P单片机 ②goouuu果云GPS模块模块 ③智能车逐飞MM32开源库 ④野火开源库

逐飞开源库链接: 逐飞科技MM32F327X_G9P开源库
https://link.csdn.net/?target=https%3A%2F%2Fgitee.com%2Fseekfree%2FMM32F327X_G9P_Library%3F_from%3Dgitee_search野火GPS模块资料链接

只看该作者 · 2022-6-29 21:10

一、模块介绍
ATGM336H-5N系列模块是小尺寸的高性能BDS/GNSS全星座定位导航模块系列的总称。

该系列模块产品都是基于中科微第四代低功耗GNSS SOC单芯片—AT6558
支持多种卫星导航系统，包括中国的BDS(北斗卫星导航系统），美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，欧盟的GALILEO，日本的QZSS 以及卫星增强系统SBAS ( WAAS，EGNOS，GAGAN，MSAS )。

只看该作者 · 2022-6-29 21:11

AT6558是一款真正意义的六合一多模卫星导航定位芯片，包含32个跟踪通道，可以同时接收六个卫星导航系统的GNSS信号，并且实现联合定位导航与授时。

只看该作者 · 2022-6-29 21:11

只看该作者 · 2022-6-29 21:12

二、模块引脚说明及模块资源
引脚说明：
VCC ：电源线，正常电压范围为： 3.3~5V
GND：地线
TXD：串口数据发送信号线，使用 TTL 电平
RXD：串口数据接收信号线，使用 TTL 电平
PPS：时间脉冲信号线，模块接收到 GPS 时间信息后，输出可调节的脉冲信号，默认为 1Hz，脉冲上升沿与 UTC 时间对齐

只看该作者 · 2022-6-29 21:13

资源描述：
XH414 法拉电容：
参数为： 3.3V 0.07F。它的功能和锂电池一样，在主电源掉电的时候可以为定位模块的 RTC 部分供电，以使定位模块在下次启动时能快速搜索到卫星，一般可持续供电 1 小时。

只看该作者 · 2022-6-29 21:14

有源天线 IPX接口： IPX 接口用于连接有源天线

只看该作者 · 2022-6-29 21:16

时间脉冲指示灯：
模块上电后，时间脉冲指示灯即亮，在定位模块接收到时间信息后，时间脉冲信号指示灯会默认以 1Hz 的频率闪烁，该信号频率可以调节。

只看该作者 · 2022-6-29 21:16

三、NMEA-0183 协议
NMEA-0183 是一套定义接收机输出的标准信息，有几种不同的格式，每种都是独立相关的 ASCII 格式，使用逗号隔开数据，数据流长度从 30-100 字符不等，通常以每秒间隔选择输出。

只看该作者 · 2022-6-29 21:17

最常用的格式为"GGA"，它包含了定位时间，纬度，经度，高度，定位所用的卫星数， DOP 值，差分状态和校正时段等，其他的有速度，跟踪，日期等。 NMEA 实际上已成为所有的定位接收机中最通用的数据输出格式。

只看该作者 · 2022-6-29 21:17

3-1协议框架

只看该作者 · 2022-6-29 21:18

NMEA 语句的数据段为信息主体，不同类型的语句用于传输不同类型的定位信息，其语句类型又分为两部分，如 GNZDA 前面两个字符 GN 用于区分定位系统

只看该作者 · 2022-6-29 21:18

只看该作者 · 2022-6-29 21:19

其中 GN 标识符比较特殊，当发送器具有多模功能时（即同时支持一个以上的定位系统），系统会把各系统的信息整合、处理后，再把这些综合信息采用 GN 作为标识符发送出来，如前面的时间日期信息，使用 GNZDA 语句，在这样的系统中， GP、 BD 等标识符仅用于表示对应系统的卫星信息，如 GPGSA 和 BDGSA 语句分别用于表示美国 GPS 系统和北斗系统的卫星信息。

只看该作者 · 2022-6-29 21:20

NMEA-0183 协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有 GGA、RMC、 VTG、 GLL、 ZDA、 GSA、 GSV 等。下面给出这些常用 NMEA-0183 语句的字段定义解释

只看该作者 · 2022-6-29 21:21

3-2 协议帧格式说明：
该协议采用 ASCII 码。帧格式形如： $ aaccc,ddd,ddd,…,ddd * hh < C R >< LF>
<1> “$”——帧命令起始位
<2> aaccc——地址域，前两位为识别符，后三位为语句名
<3> ddd…ddd——数据
<4> “ * ”——校验和前缀
<5> hh——校验和（check sum）， $与*之间所有字符 ASCII 码的校验和（各字节做异或运算，得到校验和后，再转换 16 进制格式的 ASCII 字符。）
<6> < CR>< LF>——CR（Carriage Return） + LF（Line Feed）帧结束，回车和换行

只看该作者 · 2022-6-29 21:21

3-3 GGA数据格式
GPS 固定数据输出语句(Global positioning system fix data)。

格式：$GNGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15>< CR>< LF >

$GNGGA,012842.000,2253.7220,N,11350.7025,E,1,11,1.5,44.8,M,0.0,M,*44

<1> UTC 时间，格式为 hhmmss.sss
<2> 纬度，格式为 ddmm.mmmm（前导位数不足则补 0）
<3> 纬度半球， N 或 S（北纬或南纬）
<4> 经度，格式为 dddmm.mmmm（前导位数不足则补 0）
<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=标准定位， 2=差分定位， 6=估算
<7> 使用卫星数量，从 00 到 12（前导位数不足则补 0）
<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
<10> 高度单位， M 表示单位米
<11> 大地椭球面相对海平面的高度（-999.9 到 9999.9）
<12> 高度单位， M 表示单位米
<13> 差分 GPS 数据期限（RTCM SC-104），最后设立 RTCM 传送的秒数量
<14> 差分参考基站标号，从 0000 到 1023（前导位数不足则补 0）
<15> 校验和。

其他数据格式这里就不再介绍

只看该作者 · 2022-6-29 21:22

四、NMEA库移植过程
NMEA解码库使用纯 C 语言编写，支持解析 GPGGA，GPGSA ,GPGSV, GPRMC, GPVTG 这五种语句(这五种语句已经提供足够多的 GPS 信息)，

解析得的 GPS 数据信息以结构体存储，附加了地理学相关功能，可支持导航等数据工作。

只看该作者 · 2022-6-29 21:24

将nmea_decode文件夹复制到工程目录之下