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引言：
當前國內(nèi)主要大城市的公交車大都采用人工語音報站，即每到一站由司機或者乘務員按語音鍵來進行報站。但有時由于受到各種因素如雨雪天路滑、車上擁擠、乘務員心情的變化等的影響，會出現(xiàn)報錯站，漏報站的情況，給乘客特別是不熟悉本市地形的乘客帶來了不必要的麻煩，從而影晌到了一個城市的窗口形象工程建設，于是開發(fā)研制自動報站系統(tǒng)成為必然。系統(tǒng)中由于要求對接收到的公交車GPS定位信息（經(jīng)緯度信息等）進行處理，由經(jīng)緯度信息生成站牌與公交車之間的距離信息，這之間會經(jīng)歷繁瑣的計算，用一般的微控制器難于實現(xiàn)，而當采用DSP處理芯片時，這一問題就很好解決了。
1. 自動報站系統(tǒng)的總體結構
整個自動報站系統(tǒng)主要由車載設備及電子站牌兩大部分組成。系統(tǒng)結構框架如圖1.1所示。車載設備主要用于對公交車定位數(shù)據(jù)的提取以實現(xiàn)自動報站，而站牌設備主要用于對該位置信息的顯示。由于公交車的位置信息是不斷變化的，而站牌的位置則是相對固定的，所以兩者之間要建立聯(lián)系，必須要建立在無線通信的基礎之上。

 

自動報站原理如下：車載GPS接收機不斷接收公交車的定位信息，在經(jīng)過DSP處理器處理之后提取有用信息并通過無線收發(fā)信機將此定位信息發(fā)送出去，電子站牌在接收到該定位信息后，將此定位信息與自己的靜態(tài)位置信息（由GPS接收機預先測得）進行對比，如果其差值在規(guī)定的范圍之內(nèi)（比如公交車進站時），就由電子站牌返回特定的指示報站站點信息給公交車，在公交車接收到該特定的指示站點命令后，由DSP處理器通過并口向語音芯片寫入特定的播放地址，語音芯片通過該播放地址，濾波后由揚聲器播放該特定的語音信息，這樣就實現(xiàn)了公交車的自動報站功能。
1．1車載設備
所謂車載設備也就是指安裝在公交車輛上的設備，它是公共交通信息服務系統(tǒng)中重要的組成部分。要實現(xiàn)公共交通信息系統(tǒng)所具有的功能，即具有GPS衛(wèi)星定位信息接收、公交車自動報站以及與電子站牌的雙向通信等功能，就硬件構成而言，車載設備必須由GPS接收天線、GPS接收機、通信控制器、自動報站設備以及無線收發(fā)信機等幾個重要的部分組成。
（1）GPS接收機
公交車車載設備中的GPS接收機主要是用來獲取公交車的定位信息的，它能夠接收衛(wèi)星發(fā)出的定位資料，并可以對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時的計算出觀測站的三維位置、三維速度和時間等信息[10]。車載GPS接收機可以選用可供二次開發(fā)的Garmin（高明）GPS25 OEM，它擁有并行12通道，能夠同時跟蹤12顆GPS導航衛(wèi)星，靈敏度高、定位速度快、功耗低、性價比高，有2個兼容RS-232的雙向通道，能同時傳輸標準的NMEA-0183數(shù)據(jù)，其無差分定位精度在10米以內(nèi)，功耗非常小，數(shù)據(jù)更新率較快，可以達到1次/秒。
在處理GPS接收機所接收到的數(shù)據(jù)時，一般先通過對幀頭的判斷確定是否為"$GPRMC"幀結構，然后再對該幀進行數(shù)據(jù)的提取處理。如果情況特殊，需要從其他幀獲取數(shù)據(jù)，處理方法與之也是完全類似的。由于幀內(nèi)各數(shù)據(jù)段由逗號分割，因此在處理緩存數(shù)據(jù)時一般是通過搜尋ASCII碼"$"來判斷是否是幀頭，在對幀頭的類別進行識別后再通過對所經(jīng)歷逗號個數(shù)的計數(shù)來判斷出當前正在處理的是哪一種定位導航參數(shù)，并作出相應的處理。
處理的過程主要分四步進行：首先要確定當前傳送過來的數(shù)據(jù)字節(jié)是否合法，即該數(shù)據(jù)字節(jié)是否是屬于我們所需要的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)；然后確定傳來的數(shù)據(jù)字節(jié)在這個數(shù)據(jù)包中的位置；接著對采集到的數(shù)據(jù)字節(jié)進行保存；最后當整個數(shù)據(jù)包傳送結束時，交由處理程序部分進行計算處理。
（2）通信控制器
通信控制器采用DSP處理芯片TMS320VC5402，它是TI公司推出的一款性價比極高的定點DSP芯片。其性能特點如下：操作速率可達100MIPS；具有先進的多總線結構，三條16位數(shù)據(jù)存儲器總線和一條程序存儲器總線；40位算術邏輯單元(ALU)，包括一個40位桶形移位器和兩個40位累加器；一個17×17乘法器和一個40位專用加法器，允許16位帶/不帶符號的乘法；整合維特比加速器，用于提高維特比編譯碼的速度；單周期正規(guī)化及指數(shù)譯碼；8個輔助寄存器及一個軟件棧，允許使用業(yè)界最先進的定點DSP C語言編譯器；數(shù)據(jù)/程序?qū)ぶ房臻g為1M×16bit，內(nèi)置4K×16bit ROM和16k×16bit RAM；內(nèi)置可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)(PLL)時鐘產(chǎn)生器、兩個多通道緩沖串口、一個與外部處理器通信的8位并行HPI口、兩個16位定時器以及6通道DMA控制器且低功耗。與C54X系列的其它芯片相比，C5402具有高性能、低功耗和低價格等特點。它采用6級流水線，且當RPT(重復指令)時，一些多周期的指令就變成了單周期的指令；芯片內(nèi)部RAM和ROM可根據(jù)PMST寄存器中的OVLY和DROM位靈活設置。這些都有利于算法的優(yōu)化。
C5402采用3.3V和1.8V電源供