今天開始着手另一個wince5.0的測試程序,Gps功分器測試,功能爲:解析NMEA數據,獲得星狀態、定位狀態、一段時間內星的信號強度信息、供測試人員接到功分器上測試同批設備的信號一致性。
預計步驟如下:
1. 學習NMEA協議;
2.解析NMEA數據;
3.合理緩存NMEA數據;
4.合理設計界面,定時刷新;
5.完善流程,功能性能debug階段;
———————————————— 華麗分割線————————————————————————————
1. 學習NMEA協議;
GPGGA GPS固定數據輸出語句($GPGGA) 這是一幀GPS定位的主要數據,也是使用最廣的數據。項目中從它獲得正在使用的星數和海拔高度,其他信息從GPRMC獲得 $GPGGA 語句包括17個字段:語句標識頭,世界時間,緯度,緯度半球,經度,經度半球,定位質量指示,使用衛星數量,水平精確度,海拔高度,高度單位,大地水準面高度,高度單位,差分GPS數據期限,差分參考基站標號,校驗和結束標記(用回車符<CR>和換行符<LF>),分別用14個逗號進行分隔。該數據幀的結構及各字段釋義如下: $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx<CR><LF> $GPGGA:起始引導符及語句格式說明(本句爲GPS定位數據); <1> UTC時間,格式爲hhmmss.sss; <2> 緯度,格式爲ddmm.mmmm(第一位是零也將傳送); <3> 緯度半球,N或S(北緯或南緯) <4> 經度,格式爲dddmm.mmmm(第一位零也將傳送); <5> 經度半球,E或W(東經或西經) <6> 定位質量指示,0=定位無效,1=定位有效; <7> 使用衛星數量,從00到12(第一個零也將傳送) <8> 水平精確度,0.5到99.9 <9> 天線離海平面的高度,-9999.9到9999.9米 M 指單位米 <10> 大地水準面高度,-9999.9到9999.9米 M 指單位米 <11> 差分GPS數據期限(RTCM SC-104),最後設立RTCM傳送的秒數量 <12> 差分參考基站標號,從0000到1023(首位0也將傳送)。 * 語句結束標誌符 xx 從$開始到*之間的所有ASCII碼的異或校驗和 <CR> 回車 <LF> 換行 GPGSV 可視衛星狀態輸出語句($GPGSV) 例2:$GPGSV,2,1,08,06,33,240,45,10,36,074,47,16,21,078,44,17,36,313,42*78 標準格式: $GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),…(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF) 各部分含義爲: (1)總的GSV語句電文數;2; (2)當前GSV語句號:1; (3)可視衛星總數:08; (4)衛星號:06; (5)仰角(00~90度):33度; (6)方位角(000~359度):240度; (7)信噪比(00~99dB):45dB(後面依次爲第10,16,17號衛星的信息); *總和校驗域; hh 總和校驗數:78; (CR)(LF)回車,換行。 注:每條語句最多包括四顆衛星的信息,每顆衛星的信息有四個數據項,即: (4)-衛星號,(5)-仰角,(6)-方位角,(7)-信噪比。 GPGSA( 當前衛星信息)
例:$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段0:$GPGSA,語句ID,表明該語句爲GPS DOP and Active Satellites(GSA)當前衛星信息
字段1:定位模式(選擇2D/3D),A=自動選擇,M=手動選擇
字段2:定位類型,1=未定位,2=2D定位,3=3D定位
字段3:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第1信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段4:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第2信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段5:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第3信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段6:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第4信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段7:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第5信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段8:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第6信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段9:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第7信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段10:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第8信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段11:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第9信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段12:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第10信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段13:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第11信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段14:PRN碼(僞隨機噪聲碼),第12信道正在使用的衛星PRN碼編號(00)(前導位數不足則補0)
字段15:PDOP綜合位置精度因子(0.5 - 99.9)
字段16:HDOP水平精度因子(0.5 - 99.9)
字段17:VDOP垂直精度因子(0.5 - 99.9)
字段18:校驗值
GPRMC 推薦定位信息(GPRMC),項目中主要的定位信息都來自它。 $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh <1> UTC時間,hhmmss(時分秒)格式 <2> 定位狀態,A=有效定位,V=無效定位 <3> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸) <4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球) <5> 經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸) <6> 經度半球E(東經)或W(西經) <7> 地面速率(000.0~999.9節,前面的0也將被傳輸) <8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北爲參考基準,前面的0也將被傳輸) <9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式 <10> 磁偏角(000.0~180.0度,前面的0也將被傳輸) <11> 磁偏角方向,E(東)或W(西) <12> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=數據無效) |
主要參考
http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/7266386
http://blog.csdn.net/zhandoushi1982/article/details/7947682
http://bbs.3snews.net/thread-6101-1-1.html
2.解析NMEA數據;
1.用createFile的方式打開串口,設置串口,使能Gps,從串口讀取nmea數據。
// Key Step #1 - Using CreateFile to open COM3
// -------------------------------------------
comm_hand = CreateFile(L"COM3:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM, NULL);
if(comm_hand == NULL)
{
MessageBox (TEXT("Unable to open COM3."), TEXT("Error"), MB_OK);
dwError = GetLastError ();
DEBUGMSG(1, (L"Opening COM3 failed: %d!\r\n", (int)GetLastError()));
return TRUE;
}
if(h_event_gotOneData ==NULL){
h_event_gotOneData = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); //自動
}
commDCB.DCBlength = sizeof (DCB);
// Key Step #2 - Setting the COM3 port settings
// --------------------------------------------
// Get the default port setting information.
if(!GetCommState (comm_hand, &commDCB))
{
CloseHandle(comm_hand);
DEBUGMSG(1, (L"Failed in getting COM3 DCB settings: %d!\r\n", (int)GetLastError()));
return FALSE;
}
commDCB.DCBlength = sizeof(DCB);
commDCB.BaudRate = 9600; // Current baud
commDCB.ByteSize = 8; // Number of bits/bytes, 4-8
commDCB.Parity = NOPARITY; // 0-4=no,odd,even,mark,space
commDCB.StopBits = ONESTOPBIT; // 0,1,2 = 1, 1.5, 2
// Setting COM3 to Centrality speicifcations
if (!SetCommState(comm_hand, &commDCB))
{
CloseHandle(comm_hand);
MessageBox (TEXT("Unable to configure COM3 DCB settings"), TEXT("Error"), MB_OK);
DEBUGMSG(1, (L"Error in trying to set COM3 DCB settings: %d!\r\n", (int)GetLastError()));
dwError = GetLastError ();
return FALSE;
}
// Get the default timeout settings for port
if(!GetCommTimeouts(comm_hand, &timeouts))
{
CloseHandle(comm_hand);
DEBUGMSG(1, (L"Failed in getting COM3 timeout settings: %d!\r\n", (int)GetLastError()));
return FALSE;
}
DEBUGMSG(1, (L"DCB set successfully.\r\n"));
// Change the timeouts structure settings to Centrality settings
timeouts.ReadIntervalTimeout = 0;
timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
// Set the time-out parameters for all read and write operations on the port.
if (!SetCommTimeouts(comm_hand, &timeouts))
{
CloseHandle(comm_hand);
MessageBox (TEXT("Unable to configure COM3 timeout settings"), TEXT("Error"), MB_OK);
DEBUGMSG(1, (L"Error in trying to set COM3 timeout settings: %d!\r\n", (int)GetLastError()));
dwError = GetLastError ();
return FALSE;
}
DEBUGMSG(1, (L"Comm timeouts set successfully.\r\n"));
// Key Step #3 - Creating a thread to wait on COM3 and read its contents
// ----------------------------------------------------------------------
// * See definition of ReadNMEAThread() for details on thread operations
nmeathread_hand = CreateThread(NULL, 0, ReadNMEAThread, this, 0, NULL);
if(!nmeathread_hand)
{
DEBUGMSG(1, (L"Could not create NMEA read thread.\r\n"));
return 0;
}
g_allinit = 1;
//AfxBeginThread(ShowMsgBox, this);
// Writing something to the COM3 port to start GPS processing (Added March 2004)
// -----------------------------------------------------------------------------
if(!WriteFile(comm_hand, (L"StartGPS!\r\n"), 20, &bytesWritten, NULL))
{
DEBUGMSG(1, (L"Could not write message to COM3 to start GPS.\r\n"));
}
DEBUGMSG(1, (L"GPS started! Bytes written: %d.\r\n", bytesWritten));
2.利用nmea格式特點,用“,”分割語句,獲得字符串數組,拿取自己需要的字段即可。
//解析一條nmea數據
int CGPSViewerDlg::ParseData(CString CStr, CStringArray* strArry){
CString strGet(_T(""));
int len=0;
if(strArry->GetSize() > 0)
strArry->RemoveAll();
while (AfxExtractSubString(strGet, CStr, len++, _T(',')))
{
strArry->Add(strGet);
}
return len;
}
3.合理緩存NMEA數據;
將取出的字段,填充如自定義的定位狀態結構體中,
struct Satellite{
int prn; //編號;
int srn; //信噪比;
int ele; //仰角;
int azi; //方位角;
};
struct DateTime{
int year;
int month;
int day;
int hour;
int minute;
int second;
};
struct GpsInfo{
CString datetime; //時間
BOOL status; //接收狀態
double latitude; //緯度
double longitude; //經度
double speed; //速度
double high; //高度
};
struct ParsedData_EachTime{
CString m_cs_timeStamp;
CString m_cs_strongest3;
double m_d_avgsig;
int m_i_aviliabe_Satellite_num;
int m_i_visiable_Satellite_num;
int m_ia_prn[12];
GpsInfo m_gpsinfo;
Satellite m_satellite[MAX_SATELLITES_NUM];
};
例如:填充$RMCd的字段
//獲得定位詳細信息
else if(oneline.Left(6) == L"$GPRMC"){
parsedData_current->m_gpsinfo.status = (strArry.GetAt(2).Compare(_T("A"))==0);
if(parsedData_current->m_gpsinfo.status==TRUE){
parsedData_current->m_gpsinfo.latitude = pDlg->parseDouble(strArry.GetAt(3),TRUE);
parsedData_current->m_gpsinfo.longitude = pDlg->parseDouble(strArry.GetAt(5),TRUE);
parsedData_current->m_gpsinfo.speed = pDlg->parseDouble(strArry.GetAt(7),FALSE);
parsedData_current->m_gpsinfo.datetime = pDlg->ParseTime(strArry.GetAt(1),strArry.GetAt(9));
}
}
4.合理設計界面,定時刷新;
程序開始後,自動打開Gps,定位後可以開始採樣。右側顯示實時解析到的Gps定位信息(時間,經緯度,可用星,可見星,最強三顆星,平均信號強度等)。右側顯示每十秒採樣一次得到的星個數和強度信息,採6次後自動停止採樣,計算平均星數和強度信息。將結果寫入log文件做記錄。
5.完善流程,功能性能debug階段;
這一步做了有3天的樣子,期間結構體操作遇到很多問題,後來弄懂了,也算有所收穫。經過幾天的測試,暫時版本穩定了。