GPS-NMEA解析代码

    程序的基本原理：GPS设备的NMEA语句是逐条发送的，每条语句都是以0x0D和0x0A来结束的。程序开放256字节的接收缓冲区，当接收到0x0D字节时开始进行NMEA语句的校验和验证与数据解析。首先查找该语句的每个参数之间的逗号分隔符，将分隔符的位置作记录下来并替换为0x00，再依据不同的语句定义将不同参数的数据指针提取出来。因为事先已经将分隔符替换为0x00，所以数据指针结束时不会溢出到其他参数中去。最后通过字符串的复制或字符串的转换，将各语句的参数提取出来并放置在相应的数据结构单元中去，最终完成解析运算。

    实验证明，用STM32在8M的速率下，GPS以4800的波特率，处理完一条语句后，后面的NMEA输出的0x0D还没有接收完成。程序的难点没什么，只是多用一些C语言的系统函数来完成复制和字符串转换，处理字符串时的尽量越少越短越好，可以说基本上是实时处理的。

extern struct _GPS_Real_buf{char data[256];  //定义GPS输入缓冲区volatile unsigned short rx_pc;    //接收指针} GPS_Real_buf; //GPS接收数据缓冲区extern struct _GPS_Information{unsigned char Real_Locate;//实时定位有效位unsigned char Located;  //定位有效位unsigned char Locate_Mode; //定位模式，2D或3Dchar UTC_Time[7];   //时间char UTC_Date[7];  //日期char Latitude[10];   //纬度char NS_Indicator;   //N=北半球，S=南半球char Longitude[11]; //经度char EW_Indicator;  //E=东经，W=西经double Speed;  //地面速率double Course;  //地面航向double PDOP;   //位置精度double HDOP;   //水平精度double VDOP;   //垂直精度double MSL_Altitude; //MSL海拔高度unsigned char Use_EPH_Sum; //使用的卫星数量unsigned char User_EPH[12];//当前搜索到的卫星编号unsigned short EPH_State[12][4]; //当前使用的12颗卫星的编号、仰角、方位角、信噪比} GPS_Information; //GPS信息/**********************************************************************************************************函数信息 ：void USART2_IRQHandler(void) **功能描述 ：UART2中断服务函数**输入参数 ：无**输出参数 ：无********************************************************************************************************/void USART2_IRQHandler( void ) //串口2中断服务程序{unsigned char Recv;if ( USART_GetITStatus( USART2, USART_IT_RXNE ) != RESET ) //接收中断{Recv = USART_ReceiveData( USART2 ); //接收数据if ( Recv == '$' ){GPS_Real_buf.rx_pc = 0;}    else    {if ( GPS_Real_buf.rx_pc < sizeof( GPS_Real_buf.data ) - 1 ){GPS_Real_buf.rx_pc++;}    }    GPS_Real_buf.data[GPS_Real_buf.rx_pc] = Recv;    if ( Recv == '\r' )    //当接收数据为0x0D时开始处理GPS数据    {if ( Real_Process_Enabled == Valid ){if ( Calc_GPS_Sum( GPS_Real_buf.data ) == Valid ){  Creat_DH_Index( GPS_Real_buf.data );  Real_GPS_Command_Process();}}    }}if ( USART_GetFlagStatus( USART2, USART_FLAG_ORE ) == SET ) //溢出中断  {USART_ClearFlag( USART2, USART_FLAG_ORE );   //清溢出位USART_ReceiveData( USART2 );//读DR}}/**********************************************************************************************************函数信息 ：void Creat_DH_Index( char* buffer )**功能描述 ：寻找所有逗号的位置，创建索引**输入参数 ：接收GPS数据的缓冲区**输出参数 ：创建全局变量数组中的逗号索引，原GPS数据中的逗号将会被0x00替代********************************************************************************************************/unsigned char DH_id_sep[32];//全局变量数组，最多处理32个逗号索引void Creat_DH_Index( char* buffer ){unsigned short i, len;unsigned char idj;memset( DH_id_sep, 0, sizeof( DH_id_sep ) );len = strlen( buffer );for ( i = 0, idj = 0; i < len; i++ ){if ( buffer[i] == ',' ){DH_id_sep[idj] = i;idj++;buffer[i] = 0x00;}}}/**********************************************************************************************************函数信息 ：char* Real_Process_DH( char* buffer, unsigned char num )**功能描述 ：查找GPS数据第N个参数的偏移**输入参数 ：创建索引后的接收GPS数据缓冲区**输出参数 ：返回第N个","之后的信息，需要*buffer有效并创建索引后才可以执行********************************************************************************************************/char* Real_Process_DH( char* buffer, unsigned char num ){if ( num < 1 )return  &buffer[0];return  &buffer[ DH_id_sep[num - 1] + 1];}/**********************************************************************************************************函数信息 ：void Real_GPS_Command_Process( void )**功能描述 ：处理做好参数索引的数据并填入GPS数据结构中**输入参数 ：**输出参数 ：********************************************************************************************************/void Real_GPS_Command_Process( void ){char* temp;unsigned char i, j, zhen;if ( strstr( GPS_Real_buf.data, "GPGGA" ) )//$GPGGA,112118.000,3743.5044,N,11540.5393,E,1,06,1.6,15.3,M,-9.1,M,,0000*7E{GPS_Information.Use_EPH_Sum = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 7 ) ); //第7个参数为卫星使用数量GPS_Information.MSL_Altitude = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 9 ) ); //第9个参数为海拔高度    return;}if ( strstr( GPS_Real_buf.data, "GPGSA" ) )  //$GPGSA,A,3,28,17,11,09,08,07,,,,,,,3.4,1.6,3.0*3B{temp = Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 2 ); //第2个参数为定位模式if ( ( *temp == '2' ) || ( *temp == '3' ) )GPS_Information.Locate_Mode = *temp;elseGPS_Information.Locate_Mode = Invalid;    for ( i = 0; i < 12; i++ ) //总共最多为12颗星    {GPS_Information.User_EPH[i] = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, i + 3 ) ); //从第3个参数开始为所使用的卫星编号    }    GPS_Information.PDOP = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 15 ) ); //第15个参数为位置精度    GPS_Information.HDOP = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 16 ) ); //第16个参数为水平精度    GPS_Information.VDOP = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 17 ) ); //第17个参数为垂直精度    return;}if ( strstr( GPS_Real_buf.data, "GPRMC" ) )//$GPRMC,112118.000,A,3743.5044,N,11540.5393,E,0.25,198.81,130613,,,A*67{temp = Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 1 ); //第1个参数为时间if ( *temp != 0 )memcpy( GPS_Information.UTC_Time, temp, 6 );if ( *( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 2 ) ) == 'A' ) //第2个参数{GPS_Information.Real_Locate = Valid; //实时数据有效GPS_Information.Located = Valid;    }    else    {GPS_Information.Real_Locate = Invalid;  //实时数据无效    }    temp = Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 3 ); //第3个参数为纬度    if ( ( *temp >= 0x31 ) && ( *temp <= 0x39 ) )    {memcpy( GPS_Information.Latitude, temp, 9 );GPS_Information.Latitude[9] = 0;    }    else    {GPS_Information.Latitude[0] = '0';GPS_Information.Latitude[1] = 0;    }    GPS_Information.NS_Indicator = *( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 4 ) ); //第4个参数为南北    temp = Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 5 ); //第5个参数为经度    if ( ( *temp >= 0x31 ) && ( *temp <= 0x39 ) )    {memcpy( GPS_Information.Longitude, temp, 10 );GPS_Information.Longitude[10] = 0;    }    else    {GPS_Information.Longitude[0] = '0';GPS_Information.Longitude[1] = 0;    }    GPS_Information.EW_Indicator = *( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 6 ) ); //第6个参数为东西    GPS_Information.Speed = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 7 ) ); //第7个参数为速度    GPS_Information.Course = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 8 ) ); //第8个参数为航向    temp = Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 9 ); //第9个参数为日期    if ( *temp != 0 )    {memcpy( GPS_Information.UTC_Date, temp, 6 );    }    return;}if ( strstr( GPS_Real_buf.data, "GPGSV" ) )//$GPGSV,3,1,11,28,73,321,32,17,39,289,43,11,38,053,17,09,37,250,41*78{    zhen = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, 2 ) ); //取当前帧号    if ( ( zhen <= 3 ) && ( zhen != 0 ) )    {for ( i = ( zhen - 1 ) * 4, j = 4; i < zhen * 4; i++ ){GPS_Information.EPH_State[i][0] = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, j++ ) ); //取星号GPS_Information.EPH_State[i][1] = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, j++ ) ); //取仰角GPS_Information.EPH_State[i][2] = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, j++ ) ); //取方位角GPS_Information.EPH_State[i][3] = atof( Real_Process_DH( GPS_Real_buf.data, j++ ) ); //取信噪比}    }    return;}}/**********************************************************************************************************函数信息 ：unsigned char Calc_GPS_Sum( const char* Buffer )**功能描述 ：计算GPS的校验和**输入参数 ：接收完成的GPS数据**输出参数 ：********************************************************************************************************/#include <ctype.h>unsigned char gps_sum = 0;unsigned char Calc_GPS_Sum( const char* Buffer ){unsigned char i, j, k, sum;sum = 0;for ( i = 1; i < 255; i++ ) //i从1开始是闪过$开始符{if ( ( Buffer[i] != '*' ) && ( Buffer[i] != 0x00 ) ) //判断结束符    {sum ^= Buffer[i];//GPS校验和算法为XOR    }    else    {break;    }}j = Buffer[i + 1];//取结束符后两位字符k = Buffer[i + 2];if ( isalpha( j ) ) //判断字符是否为英文字母，为英文字母时返回非零值，否则返回零{    if ( isupper( j ) ) //判断字符为大写英文字母时，返回非零值，否则返回零    {j -= 0x37;//强制转换为16进制    }    else    {j -= 0x57;//强制转换为16进制    }}else{    if ( ( j >= 0x30 ) && ( j <= 0x39 ) )    {j -= 0x30;//强制转换为16进制    }}if ( isalpha( k ) ) //判断字符是否为英文字母，为英文字母时返回非零值，否则返回零{    if ( isupper( k ) ) //判断字符为大写英文字母时，返回非零值，否则返回零    {k -= 0x37;//强制转换为16进制    }    else    {k -= 0x57;//强制转换为16进制    }}else{    if ( ( k >= 0x30 ) && ( k <= 0x39 ) )    {k -= 0x30;//强制转换为16进制    }}j = ( j << 4 ) + k; //强制合并为16进制gps_sum = j;if ( sum == j ){return Valid; //校验和正常}else{return Invalid; //校验和错误}}