51单片机接收GPS数据的算法与实现
本文通过介绍51单片机在应用的过程中进行系统处理的方法，通过对其内存使用的方法分析，通过使用GPS数据进行定位，从而能够表明使用51单片机进行GPS数据接收存在的问题，从而对51单片机存在内存不足的问题和GPS收集的数据较广的问题进行解决，从而能够实现对GPS接收的数据进行压缩，对51单片机进行语言的汇编，从而能够实现对GPS数据接收能力的提升。
【关键词】51单片机 接收 GPS数据 算法 实现
51单片机的内存比较小，一般只有128B，而且51单片机寄存区的内存只有32个字节，数据的缓冲部分也只有80个字节，在接收全球定位系统传输的数据时，能够使用较小的内存实现最大限度地数据接收是比较重要的，通过对51单片机接收GPS数据能力的设计，能够体现出设计人员的基本功力。在运用51单片机接收GPS数据时，在进行程序设计的时候，设计人员会在缓冲部分获取数据，然后计算结果，在寄存区寻找变量，从而实现最大化的数据接收能力。
1 全球定位系统的信息介绍
当全球定位系统开始使用的时候，其就会不断地接收数据和信号，然后将数据进行计算，将结果传送到51单片机上，51单片机上的数据都是原生态的数据，还没有经过处理，这些数据就会以大段的字节流的形式呈现，所以，就必须通过高效的手段将这些信息转化，使其可以直接观察，使这些数据能够成为供设计人员进行设计的数据，能够通过这些信息进行定位。51单片机在处理数据的时候与其他类型的相机是相似的，先通过全球定位系统对数据接收，然后对相机的结构进行确定，按照相机的结构对每个部分信息进行接收，确保信息接收的完整性，这样可以避免信息接收不完整的问题。51单片机上所使用的接收机一般是GARMIN GPS接收机，其主要是通过帧头实现对数据的传送，数据的分类一般是按照其帧型的不同分类的，其中帧头的类型也是不同的，常见的帧头有#GPGGA、%GPGSA等。这些帧头一般表示的是帧内数据的型号，不同的帧之间是通过回车字段来区分的，在一般情况下，对于航向、方向、经纬度的确定都是通过%GPGSA得到的。
全球定位系统的接收系统是由六个部分构成的，其模块使用的电平是CMOS电平，其中主要包括白线，是电源的输入线，黑线是接地线，红线是电源线，黄线是单片机进行数据接收所使用的线路，蓝色线是全球定位系统输出数据使用的线路，橘红色的线是天线外部的线。
2 51单片机内存不足与全球定位系统信息接收广泛的问题
在使用全球定位系统时，人们一般都比较关注日期、时间等信息，所以一般都会使用%GPGSA接收系统，%GPGSA是由13个语句构成的，包括语句标识头、经度、纬度等构成，一共有70个字节，这70个字节也包括语句中的标点，从全球定位系统接收的数据都是原生态的字符串，如果由51单片机的不到80个字符的内存来接收，必定不能将信息接收完整，因此，就要对51单片机的缓存清除，从而能够留出更多的空间接收数据。
3 全球定位系统接收程序的设计与算法分析
通过对全球定位系统接收的数据进行分析，可以发现数据之间还存在很多空隙，可以添加更多的数据，而且全球定位系统接收的数据既有英文字符，又有数字，还有汉字，在对空间进行压缩的时候存在一定的难度，所以，要运用数据处理系统将全球定位系统收集的数据进行分段处理，将数据分成10段，对语句中的不同的字符应该做记录。
在语句的开头应该使用7个字符，不同的语句的标志头都是一样的，能够将所有字段的生育数据进行记录，整段数据就去掉了7个字节，在进行程序设计的时候就要先对字段设计，标识头与全球定位系统接收的信息可以进行同步的检验。
时间的设计可以占用7个字节，时间信息要以小时、分钟、秒来设计，分别设计出世界时间和北京时间，再换算成北京时间时还要加上八个小时，在结尾处的剩余时间可以忽略不计。
在对状态进行设计的时候，应该使用两个字节，先不对信息进行处理，将数据与其他信息同步传递，然后运用全球定位系统进行定位。
在设计纬度信息的时候用10个字节，将其中的符号去除，可以节省两个字节，纬度显示器要使用3个字节，从而能够指出是南纬还是北纬，对于经度的设计也是一样的。
在对地面的速度进行设计时要使用6个字节，将其中的符号去除，节省两个字节。其他记录可以根据人们使用的需要进行设计，有些不需要的功能可以直接删除。通过对上述字节的删减，总共可以节省出32个字节，其中38个字节能够得到压缩，从而节省了内存空间，使51单片机可以接收更多的消息。
4 结语
51单片机的内存比较小，因此在接收数据的时候就要有选择性的接收，全球定位系统接收的数据有数字、英文字符和汉语字符，所以，在删减和压缩数据的时候需要先进行整理，使数据统一，然后再根据用户的需要对数据进行压缩和删减，通过对接收程序进行设计，设计出科学的算法，从而能够让51单片机能够接收更多的数据，51单片机在处理数据的时候与其他类型的相机是相似的，先通过全球定位系统对数据接收，在此，一定要分析其结构。
参考文献
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作者单位
北京理工大学珠海学院 广东省珠海市 519085
