Приём сообщений GPS

Главная / ЭКВМ / Программы / Примеры

Приём данных проводится при помощи последовательного интерфейса Стык С2 (RS-232C), линии которого выведены на разъём ВУ. Параметры обмена: 4800 бит/с, без контроля чётности.

Для определения положения и времени достаточно принять сообщение GGA (Global Positioning System Fixed Data) протокола NMEA. Таким образом на базе различных моделей ЭКВМ можно выполнить простейший переносной или стационарный GPS-навигатор.

Приведённая программа принимает данные от модуля и считывает время и координаты в регистры, преобразуя их из строкового в числовой формат.

Приём и расшифровка сообщения GGA (dgps.mkp, 263 байта; КС 30416/108)

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
000	Cx	PP П	90	72	7	PP П	90	71	8	PP П
010	90	73	1	PP П	90	70	9	0	8	7
020	П 9	0	PP П	90	85	1	PP П	90	76	PP ИП
030	90	76	F x=0	29	PP ИП	90	75	F x≠0	21	Cx
040	PP П	90	85	K ИП 9	3	6	-	F x=0	21	P ПП
050	01	34	F x≠0	21	P ПП	01	88	P П	21	P ПП
060	01	88	1	0	0	÷	K М→Г	K Г→МС	P П	22
070	P ПП	02	48	P П	23	7	8	-	F x≠0	85
080	P ИП	22	/-/	P П	22	P ПП	01	88	1	0
090	0	÷	K М→Г	K Г→МС	P П	24	P ПП	02	48	P П
100	25	6	9	-	F x≠0	11	P ИП	24	/-/	P П
110	24	P ПП	01	88	P П	26	P ПП	01	88	P П
120	27	PP ИП	00	21	PP ИП	00	24	PP ИП	00	22
130	K ЭКР	P БП	00	21	PP ИП	90	85	2	5	0
140	-	P x≠0	01	87	K ИП 9	7	1	-	P x=0	01
150	34	K ИП 9	8	0	-	P x=0	01	34	K ИП 9	7
160	1	-	P x=0	01	34	K ИП 9	7	1	-	P x=0
170	01	34	K ИП 9	6	5	-	P x=0	01	34	K ИП 9
180	4	4	-	P x=0	01	34	1	В/О	Cx	П A
190	П B	K ИП 9	П C	4	4	-	P x≠0	02	46	2
200	-	F x=0	13	ИП B	P x=0	01	91	1	0	П B
210	P БП	01	91	ИП B	F x≠0	33	ИП C	4	8	-
220	ИП B	÷	ИП A	+	П A	ИП B	1	0	×	П B
230	P БП	01	91	ИП A	1	0	×	ИП C	4	8
240	-	+	П A	P БП	01	91	ИП A	В/О	Cx	П A
250	K ИП 9	П C	4	4	-	F x≠0	61	ИП C	П A	БП
260	50	ИП A	В/О

Текст программы dgps.mkl для кросс-компилятора

.CHARSET 1251
; Приём сигналов от модуля GPS по протоколу NMEA
; Cкорость 4800, 8 бит, без контроля чётности
; Разбор пакета GGA - Global Positiong System Fixed Data

TIME 	.EQU 21
LAT 	.EQU 22
LATNS	.EQU 23
LONG	.EQU 24
LONGEW	.EQU 25
PFI	.EQU 26
SU	.EQU 27

	CX
	PP M 9072	; Установить режим 8 бит
	7 PP M 9071	; Установить скорость 4800
	8 PP M 9073	; Задержка между байтами в ответе 8*1,25=10 мс.
	1 PP M 9070	; Разрешение порта, запись 1 - разрешение использования порта ЭКВМ
	9087 M9		; константа R9087

A0:
	0 PP M 9085	; буфер приёма, смещение 0
	1 PP M 9076	; Начать приём данных

A1:	PP RM 9076	; Проверить окончание приёма, считав содержимое регистра приёма
	F X=0 A1	; пока оно не равно 0 - продолжать считывание
			; Приём окончен, количество принятых байт в R9075, 
			; пакет для обработки в буфере приёма (R9086-R9089)

	PP RM 9075	; Проверка количества принятых байт
	F X!=0 A0	; Повтор при нулевом значении

	CX 
	PP M 9085	; Индексный регистр буфера приёма, запись 0 - выбрать первый байт
	K RM 9		; Считать первый байт (R9087)
	36 -		; Вычесть код символа '$'
	F X=0 A0	; Если не '$' - продолжить ожидание

	P GSB GPGGA	; Найти в буфере строку "GPGGA,"
	F X!=0 A0	; Если строка не найдена - продолжить ожидание

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	P M TIME	; UTC Time

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	100 /
	K M->D
	K D->MS
	P M LAT		; Latitude - широта в градусах, минутах и секундах
	P GSB LSIM	; Считать символьное поле
	P M LATNS	; N/S Indicator
	78 -		; 'N'
	F X!=0 A2	
	P RM LAT	
	+/-		; южная широта - минус
	P M LAT

A2:	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	100 /
	K M->D
	K D->MS
	P M LONG	; Longitude - долгота в градусах, минутах и секундах
	P GSB LSIM	; Считать символьное поле
	P M LONGEW	; E/W Indicator
	69 -		; 'E'
	F X!=0 A3
	P RM LONG	
	+/-		; западная долгота - минус
	P M LONG

A3:	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	P M PFI		; Position Fox Indicator: 0-не определена, 1 - GPS SPS, 2 - DGPS SPS, 3 - GPS PPS

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	P M SU		; Satellites Used - число использованных спутников

	PP RM TIME
	PP RM LONG
	PP RM LAT
	K SCR
	P GOTO A0

GPGGA:	; Поиск строки "GPGGA,"
	PP RM 9085	; индекс буфера приёма
	250 -
	P X!=0 EGPGGA	; Выход RX=0

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		
	80 -		; 'P'	('L'=76)
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		
	65 -		; 'A'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		
	44 -		; ','
	P X=0 GPGGA
	
	1		; RX=1
EGPGGA: RTN


LCHIS:	; Считать числовое поле в RA
	; Используются RA, RB, RC

	CX
	MA		; число
	MB		; признак точки

LCHIS1:
	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	MC
	44 -		; ','=44
	P X!=0 ELCHIS

	2 -		; '.'=46
	F X=0 LCHIS2
	; точка
	RMB
	P X=0 LCHIS1	; Если одна точка уже была - игнорировать
	10
	MB		; Коэффициент деления
	P GOTO LCHIS1

LCHIS2:	RMB
	F X!=0 LCHIS3
	; если точка уже была RB!=0
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	RMB /
	RMA + MA
	RMB 10 * MB
	P GOTO LCHIS1

LCHIS3: RMA 10 * 
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	+ MA
	P GOTO LCHIS1
	
ELCHIS: RMA
	RTN

LSIM:	; Чтение одного символа - последнего перед запятой
	; Используются RA, RC
	CX
	MA
LSIM1:
	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	MC
	44 -
	F X!=0 ELSIM
	RMC	
	MA
	GOTO LSIM1	; продолжать до запятой
ELSIM:	RMA
	RTN	; выход с прочитанным символом

.ENDP

Управление дискретным выходом в зависимости от текущих координат

Устройство УСОМК-5 позволяет включать или отключать различные устройства при приближении к точке с определёнными географическими координатами, например, к какой-либо туристической достопримечательности. Для этого используется алгоритм вычисления расстояния между точками на поверхности земного шара. Записываемое в таймер ЭКВМ замедление позволяет отсрочить сигнал на заданное время после достижения указанного расстояния.

После замены условия проверки по адресу 176 на противоположное данную программу можно использовать и для контроля за удалением от предварительно заданной точки.

Сигнализирование о приближении (primgps1.mkp, 334 байта, КС 41836/68)

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
000	Cx	PP П	90	45	PP П	90	72	7	PP П	90
010	71	8	PP П	90	73	1	PP П	90	70	PP П
020	90	90	9	0	8	7	П 9	1	1	1
030	2	0	0	П 4	ИП 5	K \|x\|	П 5	ИП 6	K МС→Г	П 6
040	ИП 7	K МС→Г	П 7	ИП 8	K \|x\|	П 8	5	0	0	0
050	0	-	F x≥0	60	5	0	0	0	0	П 8
060	0	PP П	90	85	1	PP П	90	76	PP ИП	90
070	76	F x=0	68	PP ИП	90	75	F x≠0	60	Cx	PP П
080	90	85	K ИП 9	3	6	-	F x=0	60	P ПП	02
090	04	F x≠0	60	P ПП	02	58	P П	22	P ПП	02
100	58	1	0	0	÷	K М→Г	P П	20	P ПП	03
110	19	7	8	-	F x≠0	21	P ИП	20	/-/	P П
120	20	P ПП	02	58	1	0	0	÷	K М→Г	P П
130	21	P ПП	03	19	6	9	-	F x≠0	92	P ИП
140	21	/-/	P П	21	ИП 7	-	F cos	P ИП	20	F cos
150	×	ИП 6	F cos	×	P ИП	20	F sin	ИП 6	F sin	×
160	+	F arccos	ИП 4	×	П A	P ИП	22	P ИП	20	P ИП
170	21	K ЭКР	ИП A	ИП 8	-	P x≥0	00	60	1	0
180	0	0	B↑	1	0	PP П	90	52	ИП 5	PP П
190	90	50	PP ИП	90	50	K ЭКР	P x=0	01	92	Cx
200	PP П	90	92	С/П	PP ИП	90	85	2	5	0
210	-	P x≠0	02	57	K ИП 9	7	1	-	P x=0	02
220	04	K ИП 9	8	0	-	P x=0	02	04	K ИП 9	7
230	1	-	P x=0	02	04	K ИП 9	7	1	-	P x=0
240	02	04	K ИП 9	6	5	-	P x=0	02	04	K ИП 9
250	4	4	-	P x=0	02	04	1	В/О	Cx	П A
260	П B	K ИП 9	П C	4	4	-	P x≠0	03	17	2
270	-	F x=0	83	ИП B	P x=0	02	61	1	0	П B
280	P БП	02	61	ИП B	P x≠0	03	04	ИП C	4	8
290	-	ИП B	÷	ИП A	+	П A	ИП B	1	0	×
300	П B	P БП	02	61	ИП A	1	0	×	ИП C	4
310	8	-	+	П A	P БП	02	61	ИП A	В/О	Cx
320	П A	K ИП 9	П C	4	4	-	F x≠0	32	ИП C	П A
330	БП	21	ИП A	В/О

Текст программы primgps1.mkl для кросс-компилятора

.CHARSET 1251
; Сигнализирование о приближении
; Сигнализирование об удалении

; Приём сигналов от модуля GPS по протоколу NMEA
; Cкорость 4800, 8 бит, без контроля чётности
; Разбор пакета GGA - Global Positiong System Fixed Data
; Пример работы с устройством УСОМК-5 (1 дискретный выход, GPS)

; Перед запуском программы в регистры заносятся значения:
; Широта достопримечательности, (г,мс), R6 - от 90 до минус 90
; Долгота достопримечательности, (г,мс), R7 - от 180 до минус 180
; Радиус приближения, м, R8 - от 0 до 50000
; Замедление, с/100, R5 - от 0 до 65535


LAT 	.EQU 20
LONG	.EQU 21
TIME	.EQU 22

	CX
	PP M 9045	; Размерность тригонометрических функций - градусы
	PP M 9072	; Установить режим 8 бит
	7 PP M 9071	; Установить скорость 4800
	8 PP M 9073	; Задержка между байтами в ответе 8*1,25=10 мс.
	1 PP M 9070	; Разрешение порта, запись 1 - разрешение использования порта ЭКВМ
	PP M 9090	; Статический режим параллельного порта
	9087 M9		; константа R9087
	111200 M4	; средняя длина 1 градуса дуги ЗШ, м

	RM5 		; время >=0
	K ABS 
	M5
	RM6 		; преобразовать широту ТН в доли градуса
	K MS->D
	M6
	RM7		; преобразовать долготу ТН в доли градуса
	K MS->D
	M7
	RM8		; ограничить радиус
	K ABS
	M8
	50000 -
	F X>=0 A0
	50000
	M8

A0:	0 PP M 9085	; буфер приёма, смещение 0
	1 PP M 9076	; Начать приём данных

A1:	PP RM 9076	; Проверить окончание приёма, считав содержимое регистра приёма
	F X=0 A1	; пока оно не равно 0 - продолжать считывание
			; Приём окончен, количество принятых байт в R9075, 
			; пакет для обработки в буфере приёма (R9086-R9089)

	PP RM 9075	; Проверка количества принятых байт
	F X!=0 A0	; Повтор при нулевом значении

	CX 
	PP M 9085	; Индексный регистр буфера приёма, запись 0 - выбрать первый байт
	K RM 9		; Считать первый байт (R9087)
	36 -		; Вычесть код символа '$'
	F X=0 A0	; Если не '$' - продолжить ожидание

	P GSB GPGGA	; Найти в буфере строку "GPGGA,"
	F X!=0 A0	; Если строка не найдена - продолжить ожидание

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	P M TIME	; UTC Time

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	100 /
	K M->D
	P M LAT		; Latitude - широта в градусах
	P GSB LSIM	; Считать символьное поле
	78 -		; 'N'
	F X!=0 A2	
	P RM LAT	
	+/-		; южная широта - минус
	P M LAT

A2:	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	100 /
	K M->D
	P M LONG	; Longitude - долгота в градусах
	P GSB LSIM	; Считать символьное поле
	69 -		; 'E'
	F X!=0 A3
	P RM LONG	
	+/-		; западная долгота - минус
	P M LONG

	; вычислить расстояние от текущего местонахождения до ТН
	RM7 -
	F COS
	P RM LAT
	F COS *
	RM6
	F COS *
	P RM LAT
	F SIN
	RM6
	F SIN *	+
	F ARCCOS
	RM4 *
	MA 		; В RA - расстояние, м
	P RM TIME	; время
	P RM LAT	; широта
	P RM LONG	; долгота
	K SCR

	RMA RM8 -	
	P X>=0 A0	; перейти, если больше
			; заменой на команду P X<0 A0 можно перевести программу 
			; в режим слежения за удалением от точки

	1000 ENT 10 
	PP M 9052	; Звуковое подтверждение приближения (удаления)

	RM5
	PP M 9050	; Загрузить замедление в таймер 1
A3:	PP RM 9050	
	K SCR
	P X=0 A3

	CX
	PP M 9092	; Сигнализировать о приближении (удалении) через дискретный выход УСОМК-5
	R/S		; Останов программы

GPGGA:	; Поиск строки "GPGGA,"
	PP RM 9085	; индекс буфера приёма
	250 -
	P X!=0 EGPGGA	; Выход RX=0

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	80 -		; 'P'	('L'=76)
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	65 -		; 'A'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	44 -		; ','
	P X=0 GPGGA
	
	1		; RX=1
EGPGGA: RTN


LCHIS:	; Считать числовое поле в RA
	; Используются RA, RB, RC

	CX
	MA		; число
	MB		; признак точки

LCHIS1:
	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	MC
	44 -		; ','=44
	P X!=0 ELCHIS

	2 -		; '.'=46
	F X=0 LCHIS2
	; точка
	RMB
	P X=0 LCHIS1	; Если одна точка уже была - игнорировать
	10
	MB		; Коэффициент деления
	P GOTO LCHIS1

LCHIS2:	RMB
	P X!=0 LCHIS3
	; если точка уже была RB!=0
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	RMB /
	RMA + MA
	RMB 10 * MB
	P GOTO LCHIS1

LCHIS3: RMA 10 * 
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	+ MA
	P GOTO LCHIS1
	
ELCHIS: RMA
	RTN

LSIM:	; Чтение одного символа - последнего перед запятой
	; Используются RA, RC
	CX
	MA
LSIM1:
	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	MC
	44 -
	F X!=0 ELSIM
	RMC	
	MA
	GOTO LSIM1	; продолжать до запятой
ELSIM:	RMA
	RTN	; выход с прочитанным символом

.ENDP

Запись текущего времени в часы ЭКВМ

Сообщения GPS можно использовать для начальной установки или коррекции хода часов. Для установки часов, минут и секунд достаточно разбора сообщения GGA, как показано в примерах выше. Для установки даты потребуется разбор сообщения RMC (Recommended Minimum Specific GNSS Data).

Приведённая программа производит коррекцию хода часов с учётом указанной в RX разницы между UTC и местным временем.

Запись текущего времени в часы ЭКВМ (primgps2.mkp, 191 байт, КС 18275/211)

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
000	П 8	Cx	PP П	90	72	7	PP П	90	71	8
010	PP П	90	73	1	PP П	90	70	9	0	8
020	7	П 9	0	PP П	90	85	1	PP П	90	76
030	PP ИП	90	76	F x=0	30	PP ИП	90	75	F x≠0	22
040	Cx	PP П	90	85	K ИП 9	3	6	-	F x=0	22
050	P ПП	00	76	F x≠0	22	P ПП	01	30	1	0
060	0	0	0	÷	ИП 8	+	P x<0	00	72	2
070	4	+	PP П	90	55	С/П	PP ИП	90	85	2
080	5	0	-	P x≠0	01	29	K ИП 9	7	1	-
090	P x=0	00	76	K ИП 9	8	0	-	P x=0	00	76
100	K ИП 9	7	1	-	P x=0	00	76	K ИП 9	7	1
110	-	P x=0	00	76	K ИП 9	6	5	-	P x=0	00
120	76	K ИП 9	4	4	-	P x=0	00	76	1	В/О
130	Cx	П A	П B	K ИП 9	П C	4	4	-	P x≠0	01
140	89	2	-	F x=0	55	ИП B	P x=0	01	33	1
150	0	П B	P БП	01	33	ИП B	P x≠0	01	76	ИП C
160	4	8	-	ИП B	÷	ИП A	+	П A	ИП B	1
170	0	×	П B	P БП	01	33	ИП A	1	0	×
180	ИП C	4	8	-	+	П A	P БП	01	33	ИП A
190	В/О

Текст программы primgps2.mkl для кросс-компилятора

.CHARSET 1251
; Запись текущего времени
; Перед запуском записать в RX требуемую разницу во времени с UTC, ч 

; Пример работы с устройством УСОМК-5 (1 дискретный выход, GPS)
; Приём сигналов от модуля GPS по протоколу NMEA
; Cкорость 4800, 8 бит, без контроля чётности
; Разбор пакета GGA - Global Positiong System Fixed Data
; Для коррекции даты следует использовать сообщение RMC

	M8		; Разница с UTC, ч
	CX
	PP M 9072	; Установить режим 8 бит
	7 PP M 9071	; Установить скорость 4800
	8 PP M 9073	; Задержка между байтами в ответе 8*1,25=10 мс.
	1 PP M 9070	; Разрешение порта, запись 1 - разрешение использования порта ЭКВМ
	9087 M9		; константа R9087

A0:	0 PP M 9085	; буфер приёма, смещение 0
	1 PP M 9076	; Начать приём данных

A1:	PP RM 9076	; Проверить окончание приёма, считав содержимое регистра приёма
	F X=0 A1	; пока оно не равно 0 - продолжать считывание
			; Приём окончен, количество принятых байт в R9075, 
			; пакет для обработки в буфере приёма (R9086-R9089)

	PP RM 9075	; Проверка количества принятых байт
	F X!=0 A0	; Повтор при нулевом значении

	CX 
	PP M 9085	; Индексный регистр буфера приёма, запись 0 - выбрать первый байт
	K RM 9		; Считать первый байт (R9087)
	36 -		; Вычесть код символа '$'
	F X=0 A0	; Если не '$' - продолжить ожидание

	P GSB GPGGA	; Найти в буфере строку "GPGGA,"
	F X!=0 A0	; Если строка не найдена - продолжить ожидание

	P GSB LCHIS	; Считать числовое поле
	10000 /
	RM8 +
	P X<0 A2
	24 +
A2:	PP M 9055	; Коррекция часов
	R/S

GPGGA:	; Поиск строки "GPGGA,"
	PP RM 9085	; индекс буфера приёма
	250 -
	P X!=0 EGPGGA	; Выход RX=0

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	80 -		; 'P'	('L'=76)
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	71 -		; 'G'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	65 -		; 'A'
	P X=0 GPGGA

	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	44 -		; ','
	P X=0 GPGGA
	
	1		; RX=1
EGPGGA: RTN


LCHIS:	; Считать числовое поле в RA
	; Используются RA, RB, RC

	CX
	MA		; число
	MB		; признак точки

LCHIS1:
	K RM 9		; считать очередной байт из пакета
	MC
	44 -		; ','=44
	P X!=0 ELCHIS

	2 -		; '.'=46
	F X=0 LCHIS2
	; точка
	RMB
	P X=0 LCHIS1	; Если одна точка уже была - игнорировать
	10
	MB		; Коэффициент деления
	P GOTO LCHIS1

LCHIS2:	RMB
	P X!=0 LCHIS3
	; если точка уже была RB!=0
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	RMB /
	RMA + MA
	RMB 10 * MB
	P GOTO LCHIS1

LCHIS3: RMA 10 * 
	RMC 48 -	; Предполагаемые значения от '0' до '9'	
	+ MA
	P GOTO LCHIS1
	
ELCHIS: RMA
	RTN
.ENDP

НПП "СЕМИКО" (383) 271-01-25 (многоканальный)