GPS接收机与PC机间串口通信的实现

### GPS接收机与PC机间串口通信的实现 #### 摘要 本文主要讨论了GPS接收机与PC机之间实现串口通信的技术细节及其重要性。首先介绍了几种流行的串口通信程序开发模式，包括直接使用操作系统API、编写驱动程序、使用现成的通信组件以及基于类库的方法。接着，详细探讨了设计的一种专门用于处理GPS数据的串口通信类`CGPSComm`。该类不仅能够实现GPS接收机与PC机之间的串口通信，还能对遵循NMEA 0183协议的GPS数据进行校验和提取，并成功应用于车载定位导航系统的开发中。 #### 引言 大多数GPS接收机均配备了串行通讯接口，通常遵循RS-232通信标准，采用异步串行方式进行数据传输。通过编写适当的串口通信程序，可以轻松实现GPS接收机与PC机之间的通信。本文设计了一种适用于GPS数据处理的串口通信类`CGPSComm`，它是基于共享串口通信类`CSimpleSerial`派生而来，具有很高的灵活性和实用性。 #### NMEA 0183协议概述 NMEA 0183是美国国家海洋电子协会制定的一套标准通信格式，规定了海用和陆用GPS接收设备输出的位置数据、时间信息、卫星状态和接收机状态等内容。该协议版本0.99目前被广泛采用。NMEA 0183定义的数据格式包括：数据传输率为4800 bps、数据位为8位、停止位为1位、无奇偶校验。协议规定的GPS语句主要有GPGGA、GPGLL、GPGSV等，这些语句均以字符“$”作为起始标识符，后面紧跟语句类型，随后是若干数据域（以逗号“,”分隔），以及校验和字段，最后以回车换行符（CR/LF）作为语句结束标识。 #### 串口通信程序开发模式 在Windows环境下进行串口通信开发时，常见的几种模式如下： 1. **直接使用Windows API**：这种方法使用范围广，但函数众多且参数复杂，程序调试较为困难。 2. **直接操作端口**：需要深入了解硬件结构原理，进入驱动层面，专业性要求高。 3. **使用串口通信组件**：如ActiveX控件MSComm，易于使用但源码不公开，代码复用性较差。 4. **使用自定义或第三方通信类**：采用面向对象技术封装Windows API函数，提供易于使用的串口通信接口，调试应用程序更为简便，提高代码的可复用性。 #### 串口通信类的实现 本节介绍`CSimpleSerial`类的基本功能，并详细讨论如何基于此类构建`CGPSComm`类。 ##### CSimpleSerial 类简介 `CSimpleSerial`类由某开发者于2001年设计，它封装了Windows API函数，支持多串口和多线程，在多种Windows系统下都能运行良好。通过简单的API调用即可实现串口的初始化、设置和数据收发等功能。 ##### 初始化串口函数 `OpenPort`函数用于初始化串口，参数包括串口名称、波特率、校验位、数据位和停止位等。例如： ```cpp bool OpenPort(LPCTSTR lpszPortName, DWORD dwBaudRate, DWORD dwParity, DWORD dwDataBits, DWORD dwStopBits); ``` 通过调用此类函数，可以轻松实现对串口的初始化配置，并将其与应用程序关联起来。 #### 结论 本文介绍了一种用于实现GPS接收机与PC机之间串口通信的解决方案。通过设计的`CGPSComm`类，不仅简化了通信过程，还实现了对NMEA 0183协议数据的有效校验和解析，为车载定位导航系统的开发提供了坚实的基础。这种通信类的实现不仅提高了开发效率，也增强了系统的稳定性和可靠性。 以上讨论了GPS接收机与PC机之间串口通信的关键技术和实践方案，为相关领域的研究和应用提供了有益的参考。