今天使用一款常见的gps模块，goouuu果云GPS模块，这个产品可以说便宜好用，但是我觉得这个原版的例程不是很好。分析图书馆太浪费资源，兼容性差。所以我用灵动mm32在果云GPS移植野火开发模块上的模块GPS库文件

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
野火GPS模块数据链接

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总称。

引脚说明：
VCC ：正常电压范围为： 3.3~5V
GND：地线
TXD： 使用串口数据发送信号线 TTL 电平
RXD： 使用串口数据接收信号线 TTL 电平
PPS： 模块接收时间脉冲信号线 GPS 时间信息后，默认输出可调脉冲信号 1Hz，脉冲上升沿和 UTC 时间对齐

资源描述：
XH414 法拉电容：
参数为： 3.3V 0.07F。与锂电池一样，它的功能可以在主电源断电时定位模块 RTC 部分电源允许定位模块在下次启动时快速搜索卫星，通常可持续电源 1 小时。

有源天线 IPX接口： IPX 接口用于连接有源天线

时间脉冲指示灯：
模块上电后，时间脉冲指示灯亮起。定位模块接收时间信息后，时间脉冲信号指示灯默认 1Hz 可以调整信号频率闪烁。

NMEA-0183 定义接收机输出的标准信息有几种不同的格式，每一种都是独立相关的 ASCII 格式， 数据流长度由逗号隔开 30-100 输出通常根据每秒间隔进行选择。

最常用的格式是"GGA"，用于定位的卫星数量包括定位时间、纬度、经度、高度、 DOP 值， 差异状态和校正时间，其他有速度、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。

NMEA 不同类型的语句用于传输不同类型的定位信息， 语句类型分为两部分， 如 GNZDA 前两个字符 GN 用于区分定位系统

其中 GN 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)，系统将整合各系统的信息 处理后，使用这些综合信息 GN 作为标识符发送，如前一个时间日期信息， 使用 GNZDA 语句， 在这样的系统中， GP、 BD 等标识符仅用于表示相应系统的卫星信息，如 GPGSA 和 BDGSA 语句用于表示美国 GPS 北斗系统的卫星信息。

NMEA-0183 协议定义的句子很多，但常用或兼容性最广的句子只有 GGA、RMC、 VTG、 GLL、 ZDA、 GSA、 GSV 等等。以下是这些常用的。 NMEA-0183 解释句子的字段定义

该协议采用 ASCII 码。 帧格式如下： $ aaccc,ddd,ddd,…,ddd * hh < C R >< LF>
<1> “$帧命令开始
<2> aaccc——前两个是识别符，后三个是句名
<3> ddd…ddd——数据
<4> “ * -验证和前缀
<5> hh——校验和（check sum）， $与*之间的所有字符 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，回车换行

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 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(如果前导位数不足，则补充 0）
<8> 水平精度， 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> 与海平面相比(-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)，最后设置 RTCM 传输的秒数
<14> 差异参考基站标号，从 0000 到 1023(前导位数不足) 0）
<15> 校验和。

这里不介绍其他数据格式

NMEA纯解码库 C 语言编写，支持分析 GPGGA，GPGSA ,GPGSV, GPRMC, GPVTG 这五个句子(这五个句子提供了足够的 GPS 信息)，

解析得的 GPS 结构存储数据信息，附加地理相关功能，可支持导航等数据工作。

将nmea_decode将文件夹复制到工程目录下

并在kel的设置添加文件路径：

将库文件下的.c文件添加到工程中

GPS在传输数据的时候是串口接收的，因此大量的数据在串口传输时候，如果使用mcu来进行循环处理，这将大大降低CPU的效率

因此这里选择串口dma，硬件数据传输，但是网上关于灵动单片机的dma配置资源比较少，这里我将我的代码配置出来。

主要包括串口初始化和串口dma配置

///**
// * @brief GPS_Config gps 初始化
// * @param 无
// * @retval 无
// */
void GPS_Config(void)
{ 
        
  GPS_USART_Config();
  GPS_DMA_Config();    
}

主要是对mm32 与定位模块连接的 USART 串口外设作了基本的初始化，除了要注意把波特率配置为 9600，其它跟普通串口配置无异。

/* * 函数名：GPS_USART_Config * 描述 ：USART GPIO 配置,工作模式配置 * 输入 ：无 * 输出 : 无 * 调用 ：外部调用 */
static void GPS_USART_Config(void)
{ 
        	
	uart_init(GPS_UART, GPS_USART_BAUDRATE, GPS_USART_RX, GPS_USART_TX);
	uart_rx_irq(GPS_UART, 1);
}

MM32DMA相关的宏定义：这部分可以查阅芯片手册得到：

//DMA
#define GPS_USART_DMA_STREAM DMA2_Channel3
#define GPS_DMA_IRQn DMA2_Channel3_IRQn //GPS中断源
#define GPS_USART_DMA_CLK RCC_AHBENR_DMA2
#define GPS_USART_DMA_CHANNEL DMA_Channel_3

/* 外设标志 */
#define GPS_DMA_IT_HT DMA2_IT_HT3 //DMA_IT_HTIF5
#define GPS_DMA_IT_TC DMA2_IT_TC3 //DMA_IT_TCIF5

#define UART_DMAReq_Rx ((uint16_t)0x0040)
/* 中断函数 */
#define GPS_DMA_IRQHANDLER DMA2_Channel3_IRQHandler //GPS使用的DMA中断服务函数

串口接收缓冲区地址宏定义

#define GPS_DATA_ADDR (u32)&UART4->RDR //GPS_DR_Base //GPS使用的串口的数据寄存器地址
#define GPS_RBUFF_SIZE 512 //串口接收缓冲区大小
#define HALF_GPS_RBUFF_SIZE (GPS_RBUFF_SIZE/2) //串口接收缓冲区一半 

重点在串口 DMA 的配置，代码如下

/** * @brief GPS_Interrupt_Config 配置GPS使用的DMA中断 * @param None. * @retval None. */
static void GPS_Interrupt_Config(void)
{ 
        
	exNVIC_Init_TypeDef  NVIC_InitStruct;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = GPS_DMA_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	
    exNVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
/** * @brief GPS_DMA_Config gps dma接收配置 * @param 无 * @retval 无 */
static void GPS_DMA_Config(void)
{ 
        
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

	/*开启DMA时钟*/ 
	RCC_AHBPeriphClockCmd(GPS_USART_DMA_CLK, ENABLE); 

	/* 复位初始化DMA数据流 */ 
	DMA_DeInit(GPS_USART_DMA_STREAM);
	DMA_StructInit(&DMA_InitStructure); 

	/*设置DMA源：串口数据寄存器地址*/
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = GPS_DATA_ADDR;	 
	/*内存地址(要传输的变量的指针)*/
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)gps_rbuff;
	/*方向：从外设到内存*/		
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;	
	/*传输大小DMA_BufferSize=SENDBUFF_SIZE*/	
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = GPS_RBUFF_SIZE;
	/*外设地址不增*/	    
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; 
	/*内存地址自增*/
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;	
	/*外设数据单位*/	
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
	/*内存数据单位 8bit*/
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;	
	/*DMA模式：不断循环*/
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	 
	/*优先级：中*/	
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;    
			
	//M2M mode is disabled
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;												// 非内存到内存模式
	DMA_InitStructure.DMA_Auto_reload = DMA_Auto_Reload_Enable;
	/*配置DMA2的数据流3*/		   
	DMA_Init(GPS_USART_DMA_STREAM, &DMA_InitStructure); 
	
	// Enable UARTy_DMA1_Channel Transfer complete interrupt
	DMA_ITConfig(GPS_USART_DMA_STREAM, DMA_IT_HT|DMA_IT_TC, ENABLE);
	/* 配置串口 向 DMA发出请求 */
	UART_DMACmd(UART4, UART_DMAReq_EN, ENABLE); 
	/*使能DMA*/
	DMA_Cmd(GPS_USART_DMA_STREAM, ENABLE);

	/*配置中断优先级*/
	GPS_Interrupt_Config(); 
}

GPS_DMA_Config 函数主要工作如下： 设置了外设地址为 USART 的数据寄存器，并把数据传输方向设置为从USART 数据寄存器传输到内存变量 gps_rbuff 中，该缓冲区数组大小为 512 字节。

最关键的位置它设置了 DMA 半传输结束中断及全传输结束中断，

//配置 DMA 发送完成后产生中断
DMA_ITConfig(GPS_USART_DMA_STREAM,DMA_IT_HT|DMA_IT_TC,ENABLE);

所以它实际把缓冲区分为成了大小相等的 A/B 两部分，每次 DMA 接收了半个缓冲区大小的数据时(本程序为256 字节)，就会引起中断得益于这个机制。

可以设计程序当 DMA 使用缓冲区 A 存储数据时，控制 CPU 使用 B中的数据进行 GPS 解码，当 DMA 使用 B 存储时，控制 CPU 使用 A 进行解码，只要缓冲区的大小设置合适，即可避免前面说到的数据丢失问题，这种处理方式也称“乒乓缓冲”，得名于它像打乒乓球一样，你来我往。

当 DMA 的 半 传 输 中 断 或 全 传 输 中 断 产 生 时 ， 进 入 的 中 断 服 务 函 数 调 用 了DMA2_Channel3_IRQHandler函数

void DMA2_Channel3_IRQHandler(void)
{ 
        
 if(DMA_GetITStatus(GPS_DMA_IT_HT) )         /* DMA 半传输完成 */
  { 
        
    GPS_HalfTransferEnd = 1;                //设置半传输完成标志位
    DMA_ClearITPendingBit (GPS_DMA_IT_HT); 
  }
  else if(DMA_GetITStatus(GPS_DMA_IT_TC))     /* DMA 传输完成 */
  { 
        
    GPS_TransferEnd = 1;                    //设置传输完成标志位
    DMA_ClearITPendingBit(GPS_DMA_IT_TC);

   }
}

在 这 个 函 数 处 理 中 ， 主 要 是 在 半 传 输 和 全 传 输 结 束 引 起 中 断 时 ， 对GPS_HalfTransferEnd 和 GPS_TransferEnd 标志位进行标记， 在解码流程中根据这两个标志使用不同的缓冲区进行处理。

解码函数主要是调用函数库中的函数，并加标志位进行处理。

/** * @brief nmea_decode_test 解码GPS模块信息 * @param 无 * @retval 无 */
int nmea_decode_test(void)
{ 
        
	double deg_lat;//转换成[degree].[degree]格式的纬度
	double deg_lon;//转换成[degree].[degree]格式的经度
	
    nmeaINFO info;          //GPS解码后得到的信息
    nmeaPARSER parser;      //解码时使用的数据结构 
    uint8_t new_parse=0;    //是否有新的解码数据标志
  
    nmeaTIME beiJingTime;    //北京时间 
	uint8 str_buff[50];
	
    /* 设置用于输出调试信息的函数 */
    nmea_property()->trace_func = &trace;
    nmea_property()->error_func = &error;
    nmea_property()->info_func = &gps_info;

    /* 初始化GPS数据结构 */
    nmea_zero_INFO(&info);
    nmea_parser_init(&parser);

    while(1)
    { 
        
// for(int t = 0;t<256;t++){uart_putchar(DEBUG_UART,gps_rbuff[t]);}
      if(GPS_HalfTransferEnd)     /* 接收到GPS_RBUFF_SIZE一半的数据 */
      { 
        
        /* 进行nmea格式解码 */
        nmea_parse(&parser, (const char*)&gps_rbuff[0], HALF_GPS_RBUFF_SIZE, &info);
        
        GPS_HalfTransferEnd = 0;   //清空标志位
        new_parse = 1;             //设置解码消息标志 
      }
      else if(GPS_TransferEnd)    /* 接收到另一半数据 */
      { 
        

        nmea_parse(&parser, (const char*)&gps_rbuff[HALF_GPS_RBUFF_SIZE], HALF_GPS_RBUFF_SIZE, &info);
       
        GPS_TransferEnd = 0;
        new_parse =1;
      }
      
      if(new_parse)                //有新的解码消息 
      { 
            
        /* 对解码后的时间进行转换，转换成北京时间 */
        GMTconvert(&info.utc,&beiJingTime,8,1);
        
        /* 输出解码得到的信息 */
	// printf("\r\n时间%d-%02d-%02d,%d:%d:%d\r\n", beiJingTime.year+1900, beiJingTime.mon,beiJingTime.day,beiJingTime.hour,beiJingTime.min,beiJingTime.sec);

		//info.lat lon中的格式为[degree][min].[sec/60]，使用以下函数转换成[degree].[degree]格式
		deg_lat = nmea_ndeg2degree(info.lat);
		deg_lon = nmea_ndeg2degree(info.lon);

// printf("\r\n纬度：%f,经度%f\r\n",deg_lat,deg_lon);
// printf("\r\n海拔高度：%f 米 ", info.elv);
// printf("\r\n速度：%f km/h ", info.speed);
// printf("\r\n航向：%f 度", info.direction);
// printf("\r\n正在使用的GPS卫星：%d,可见GPS卫星：%d",info.satinfo.inuse,info.satinfo.inview);
// printf("\r\n正在使用的北斗卫星：%d,可见北斗卫星：%d",info.BDsatinfo.inuse,info.BDsatinfo.inview);
// printf("\r\nPDOP：%f,HDOP：%f，VDOP：%f",info.PDOP,info.HDOP,info.VDOP);
       
		/* 显示时间日期 */
		sprintf(str_buff," Date:%4d/%02d/%02d ", beiJingTime.year+1900, beiJingTime.mon,beiJingTime.day);
		LCD_ShowString(0,2,str_buff,BLACK);

		sprintf(str_buff," Time:%02d:%02d:%02d", beiJingTime.hour,beiJingTime.min,beiJingTime.sec);
		LCD_ShowString(0,20,str_buff,BLACK);

		/* 正在使用的卫星 可见的卫星*/
		sprintf(str_buff," GPS:%2d ", info.satinfo.inuse);
		LCD_ShowString(150,0,str_buff,BLACK);

		/* 正在使用的卫星 可见的卫星*/
		sprintf(str_buff," BDS:%2d ", info.BDsatinfo.inuse);
		LCD_ShowString(150,20,str_buff,BLACK);

		/* 纬度 经度*/
		sprintf(str_buff," lat:%.6f ", deg_lat);
		LCD_ShowString(0,40,str_buff,BLUE);

		sprintf(str_buff," lon:%.6f",deg_lon);
		LCD_ShowString(115,40,str_buff,BLUE);

		/* 速度 */
		sprintf(str_buff," speed:%4.2f km/h", info.speed);
		LCD_ShowString(0,60,str_buff,RED);

		/* 航向 */
		sprintf(str_buff," Angle:%3.2f deg", info.direction);
		LCD_ShowString(0,80,str_buff,MAGENTA);
		new_parse = 0;
      }
	}
}

根据串口的内容，紧接着调用 NMEA库函数 nmea_parse 进行解码，解码的结果存放在数据结构变量 info 中，由于解码结果得到的时间信息是格林威治时间，所以在输出解码结果前，调用了 GMTconvert 函数把它转化成北京时间。

使用了 nmea_ndeg2degree 函数把 info.lat 及 info.lon 参数转化到了 deg_lat 和 deg_lon 变量中。

info.lat 及 info.lon 存储的就是纬度、 经度信息，但它们的单位是[degree][min].[sec/60]格式，即 NMEA 语句解码后的原始 ddmm.mmmm 表示的数据，通常在地图上使用的格式都是[degree].[degree]， 所以一定要经过这样转换后再使用。

由于 NMEA 解码库在进行解码时需要动态分配较大的空间，所以我们需要在 MM32的启动文件 startup_mm32f327x_keil.s 文件中对堆栈空间进行修改，本工程中设置的栈空间大小设置为 0x00002000， 堆空间大小设置为 0x0000 0800。

Stack_Size      EQU     0x00002000  
;这时候为8kb栈空间 实测最大调用为3264b

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp

;  Heap Configuration
;     Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; 
Heap_Size       EQU     0x00000800

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit

                PRESERVE8
                THUMB

关于如何查看工程中调用的最大栈空间，可以查看我之前写的博客链接:
Keil STM32查看堆栈使用量及调用链.htm文件

#include "headfile.h"
// **************************** 代码区域 ****************************

int main(void)
{ 
        
	board_init(true);									//初始化 UART1 DEBUG输出串口
	GPS_Config();										//初始化 GPS DMA加大容量栈空间
	Lcd_Init();	LCD_ShowString(0,0,"GPS_TEST",MAGENTA);	//初始化 IPS ST7789屏幕 
	nmea_decode_test();  								//GPS解码测试

	while(1)
	{ 
        
	}
	
}

在全部模块初始化结束之后，就可以在屏幕上边参数信息了，包括经纬度和时间等等。

另外：确认天线处在卫星信号良好的位置中， 天线需要正面朝上，并置于室外无遮挡物处。 若把天线置于室内，是无法定位的，卫星信号在室内基本无信号

最后工程文件我将放置在百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1QRNr87n38MjN-yKf30Uiww提取码：jr2t

不足之处多多指教，工程的我是根据野火的NMEA库移植而来。dma配置部分花费的时间比较多，后来看了灵动官网的一些配置，参考而来。参数手册很重要，一些dma的通道都是从中看来的。