0 引言

　　在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，串行數(shù)據(jù)通信通常采用芯片">8251,，但因8251的通信波特率不高,，不能應(yīng)用于晶振較高的系統(tǒng)，這就使得要求高運行速度,、高速收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)無法應(yīng)用">8251芯片收發(fā)數(shù)據(jù),，而且8251需要有MAX3100支持高速通信，最高通信波特率可達(dá)230KBPS,，低功耗，支持低電壓,，設(shè)計后系統(tǒng)體積小,，比采用外部時鐘8253">8253提供外部時鐘信號。MAXIM公司推出的新型UART芯片MAX3100

　　正好填補了這個空白,。MAX3100支持高速通信,，最高通信波特率可達(dá)230KBPS，低功耗,，支持低電壓,，設(shè)計后系統(tǒng)體積小，比采用外部時鐘8253設(shè)計的印制版尺寸的一半還小,。而且能夠使軟件設(shè)計實現(xiàn)起來更可靠,。

　　有機發(fā)光顯示OLED是比液晶顯示技術(shù)更為先進的新一代平板顯示技術(shù)，是被業(yè)界公認(rèn)為最具發(fā)展前景的下一代顯示技術(shù),。有機發(fā)光顯示 OLED(Organic Light Emitting Display)與液晶顯示技術(shù)相比,，具有超輕薄、高亮度,、廣視角,、自發(fā)光,、響應(yīng)速度快、適應(yīng)溫度范圍寬,、抗震強,、功耗低、可實現(xiàn)柔軟顯示等優(yōu)越性能,，因此OLED屏正快速擴大其在便攜式電子產(chǎn)品市場上的應(yīng)用份額,，能夠應(yīng)用于通訊、測繪,、鐵路以及兵器等野外惡劣環(huán)境,。

　　1 主要工作原理

　　系統(tǒng)主要由AT89C52單片機、MAX3100通用異步收發(fā)器,、GPS-OEM板,、OLED顯示屏等組成。AT89C52單片機通過 MAX3100接收GPS-OEM板發(fā)出的NEMA語句,，經(jīng)過軟件編程計算出定位信息(包括：緯度,、經(jīng)度、高度,、速度,、日期、時間,、航向,、衛(wèi)星狀況等) 后，在OLED顯示屏上顯示出來,。并且通過MAX3100將這些定位信息以RS232標(biāo)準(zhǔn)串口數(shù)據(jù)輸出,。系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示。

　　2 單片機與GPS-OEM板之間的數(shù)據(jù)通信

　　單片機與GPS-OEM板之間的數(shù)據(jù)通信,，是通過MAX3100通用異步收發(fā)器來實現(xiàn)的,，其中單片機震蕩頻率選用11．0592MHz。首先用 MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片,，來實現(xiàn)RS232電平與TTL電平的雙向轉(zhuǎn)換,，因為GPS OEM板的串口電平是符合RS232標(biāo)準(zhǔn)的電平，而MAX3100采用的是TTL電平,。

　　MAX3100的DIN引腳為串行數(shù)據(jù)輸入端,，DOUT為串行數(shù)據(jù)輸出端，串行時鐘的上升沿鎖存DIN數(shù)據(jù),，DOUT數(shù)據(jù)由串行時鐘的下降沿同步輸出,。  MAX3100的DIN和DOUT引腳的串行數(shù)據(jù)序列都是16位數(shù)據(jù)，其中DIN數(shù)據(jù)序列的前兩位表征串的數(shù)據(jù)類型,。當(dāng)前兩位是“1,，1”時,，表示寫命令，當(dāng)前兩位是“0,，0”時,，表示讀數(shù)據(jù)，當(dāng)前兩位是“1,，0”時,，表示寫數(shù)據(jù)。

　　對MAX3100進行初始化配置,，是單片機通過寫命令序列來完成的,。該命令序列包括奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位,、停止位,、波特率設(shè)置、數(shù)據(jù)字長度,、校驗 FIFO,、中斷使能等信息。MAX3100具有自己的波特率發(fā)生器,，其振蕩器可以用頻率為1．843 2 MHZ或3．6864 MHZ的晶振,。波特率由寫命令序列的后4位B0～B3位決定的。

　　當(dāng)單片機接收GPS OEM板的串口數(shù)據(jù)時,，是通過讀MAX3100數(shù)據(jù)序列來完成的,，單片機從MAX3100讀出數(shù)據(jù)時，需要在DIN寫入一個16位的字(0000H),，再從DOUT讀入16位的字,，其中的高八位是：接收／發(fā)送緩沖區(qū)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)錯／溢出狀態(tài),，接收／校驗位狀態(tài)和CTS的狀態(tài)，低八位才是接收到的GPS OEM板的串口數(shù)據(jù),。

　　當(dāng)單片機發(fā)送最終的定位數(shù)據(jù)時,，是通過向MAX3100寫入數(shù)據(jù)序列來完成的，單片機向MAX3100寫入數(shù)據(jù)時,，在DIN寫入的是一個16位的字,，其中高八位設(shè)置的內(nèi)容是：寫入標(biāo)志、允許TX輸出,、RTS引腳設(shè)定以及傳送校驗位設(shè)定,。低八位才是要傳送的數(shù)據(jù)。

　　3 OLED顯示屏顯示定位信息

　　顯示模塊顯示屏為128列,、64行,，有1片行驅(qū)動器和2片列驅(qū)動器,，其中行驅(qū)動器有64行輸出，每片列驅(qū)動器有64路輸出,。只要提供電源就能產(chǎn)生驅(qū)動信號和同步信號,，模塊的外部信號僅與列驅(qū)動器有關(guān)。列驅(qū)動器內(nèi)置64×64位顯示存儲器,，顯示屏上各像素點顯示狀態(tài)與顯示存儲器各位數(shù)據(jù)一一對應(yīng),，顯示存儲器的數(shù)據(jù)直接作為圖形顯示的驅(qū)動信號，為“1”的時候顯示,，為“O”的時候不顯示,。系統(tǒng)中OLED顯示屏顯示緯度、經(jīng)度,、高度,、速度、日期,、時間,、航向、衛(wèi)星狀況等定位信息,。

　　4 軟件設(shè)計

　　4．1 看門狗中斷的應(yīng)用

　　MAX706的6腳與7腳分別與AT89C52的P1．7與復(fù)位腳相連,，在軟件程序中，每隔一段程序插入一個看門狗計數(shù)器復(fù)位指令,，這樣,，在程序運行過程中，如果進入死循環(huán)或非法代碼區(qū),，就會使系統(tǒng)復(fù)位,，保證系統(tǒng)正常運行。

　　4．2 延時處理

　　將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入發(fā)送緩沖器時,，由于MAX3100要等T=1時,，發(fā)送緩沖器為空，才可以接收另一個需發(fā)送的數(shù)據(jù),，所以此時加入合適的延時,，是非常必要的，可以保證所發(fā)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤,。

　　4．3 建立字庫

　　在實現(xiàn)OLED顯示時,，先將需要顯示的漢字組成一個漢字庫，英文字符或阿拉伯?dāng)?shù)字組成一個西文字庫,。

　　如漢字“效”字,，設(shè)置宋體12號，對應(yīng)的點陣為寬×高=16×16，用取模軟件橫向取模對應(yīng)的32字節(jié)為： {O×10,，0×20,，0×08，0×30,，O×08,，0×20，0×7F,，O×20,，0×14，0×7E,，0×12,，0×44，0×21,，0×C4,，O×22，0×44,，O×62,，0×28，O x 14,，0×28,，O×08，0×10,，0×0C,，0×10，O×12,，0×28,，0×20，0×CE,，0×C3,，0×04，O×00,，0×00},。

　　阿拉伯?dāng)?shù)字“1”，設(shè)置宋體12號,，對應(yīng)的點陣為寬×高=8×16，用取模軟件橫向取模對應(yīng)的16字節(jié)為：{0×00,，0 x0o,，0×00，0×10，0×70,，0×10,，0×10，O×10,，0×10,，0×10，0×10,，O×10,，0×10，0×7C,，O×00,，O×00}。

　　4．4 軟件要點設(shè)計

　　軟件設(shè)計的時候,，有兩部分關(guān)鍵設(shè)計,，一是對串口接收到的GPS模塊數(shù)據(jù)進行處理；二是將所需的定位信息在OLED顯示屏上顯示出來,。軟件流程圖如圖2所示,。

　　在MAX3100中定義一個8位移位的子程序，C語言代碼如下：

　　這個子程序的任務(wù)就是通過對MAX3100的DIN和DOUT引腳進行8次移位操作,，來完成兩個任務(wù),，首先是接收部分，通過初始化配置后,，經(jīng)過 RX接收GPS模塊的NEMA語句,，送入接收緩沖區(qū)。接下來是發(fā)送部分,，接收SPI數(shù)據(jù)并進行發(fā)送緩沖,，通過TX按異步串行發(fā)送出去。

　　接收NEMA語句時首先從行首標(biāo)志“$”開始,，在沒有進一步處理之前,，NEMA語句是一長串字節(jié)流，這些信息在經(jīng)過分類提取之前是無法加以利用的,，因此,，必須通過軟件程序?qū)⒏鱾€字段的信息從字節(jié)流中提取出來，將其轉(zhuǎn)化成緯度,、經(jīng)度,、高度、速度,、日期,、時間、航向、衛(wèi)星狀況等定位信息,。

　　在OLED顯示屏上某一位置顯示某一定位信息,，是通過軟件設(shè)置來完成的，其中Row代表所要顯示位置的開始行,，Column代表所要顯示位置的開始列,，a代表在已經(jīng)建立的漢字庫和西文字庫中的序列號，C語言代碼如下：

　　5 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)結(jié)合MAX3100高效的異步收發(fā)通信優(yōu)點,，吸取了其功耗低,、體積小、傳輸快以及OLED顯示屏超輕薄,、高亮度,、廣視角、自發(fā)光,、響應(yīng)速度快,、適應(yīng)溫度范圍寬、抗震強,、功耗低等優(yōu)點,。設(shè)計開發(fā)出由電池供電的便攜式GPS定位系統(tǒng)，已經(jīng)成功應(yīng)用到產(chǎn)品中,，取得很好的效果,。