Разбор NMEA сообщений

@northcitizen · Регистрация: 29.03.2019

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Товарищи, подскажите, что не так делаю.

Решил распарсить данные с GPS приемника. Принимаю с помощью USART на скорости 9600. Проблема в том что данные обновляются с периодичностью 2-10 секунд. Надеялся, что хотябы 1 сек. будет. Нашел такой код.

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
// Прием посылок от GPS-приемника
void USART2_IRQHandler(void)
{
 volatile char UsartTemp = 0;
 
 if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
 {
 UsartTemp = USART_ReceiveData(USART2);
 GPSBuf[GPSBufWrPoint] = UsartTemp;
 
 if ((GPSBufWrPoint > 1) && (GPSBufWrPoint < GPSBUFLENGTH)) // Проверка нахождения внутри буфера, чтобы при дальнейшем преобразовании не выскочить за границу
 {
 if ((GPSBuf[GPSBufWrPoint-1] == ',') && (GPSBuf[GPSBufWrPoint] == ','))
 { // Принятая последовательность байт вида ",," превращается в ",0,", тем самым превращая неопределенный параметр в четкий 0
 GPSBuf[GPSBufWrPoint]   = '0';
 GPSBuf[GPSBufWrPoint+1] = ',';
 GPSBufWrPoint++;
 }
 if ((GPSBuf[GPSBufWrPoint-1] == ',') && (GPSBuf[GPSBufWrPoint] == '*'))
 { // Принятая последовательность байт вида ",*" превращается в ",0*", тем самым превращая неопределенный параметр в четкий 0
 GPSBuf[GPSBufWrPoint]   = '0';
 GPSBuf[GPSBufWrPoint+1] = '*';
 GPSBufWrPoint++;
 }
 }
    
 if (GPSBufWrPoint < GPSBUFLENGTH)
 GPSBufWrPoint++; // Продолжаем заполнять буфер
     else
     { // Если буфер заполнился, начинаем искать и декодировать NMEA сентенции
 
           NMEA_Parser_RMC(); // парсим RMC пакет
           NMEA_Parser_GLL();  // парсим GLL пакет
           NMEA_Parser_GGA(); // парсим GGA пакет
            
             GPSBufWrPoint = 0;
     }
         
    }
}

Для получения координат парсю три набора данных GLL, RMC, GLL. (Тем самым увеличил скорость обновления данных(ну, я так думал, по крайней мере)). Парсю по такому примеру:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
uint8_t NMEA_Parser_GLL(void)
{
 uint8_t CommaPos;
 uint8_t k;
 uint16_t i,StartPos = 0; // Начало строки
 
 while (!( (GPSBuf[StartPos]   == '$')
    &&(GPSBuf[StartPos+3] == 'G')
    &&(GPSBuf[StartPos+4] == 'L')
    &&(GPSBuf[StartPos+5] == 'L'))
    && StartPos < 7)
 StartPos++;
 
 // начало пакета слишком сильно смещено, отбрасываем пакет
 if (StartPos>5) return 0;
 
// if (ControlCheckSum(StartPos) == 0) return 0; // Проверка контрольной суммы
 
 memset(&GPSFixData, 0, sizeof(GPSFixData)); // Очищаем структуру
 
 for (i = StartPos+6; i < GPSBUFLENGTH ; i++) // Ждем или конца буфера или последнейй запятой
 {
 if (GPSBuf[i] == ',')
 {
 CommaPos++; // Наращиваем счетчик запятых
 k=0;
 }
 else
 switch (CommaPos) // Пользуемся тем, что данные разделяются запятыми. Неопределенные данные (две запятые подряд) мы заменили нулем в обработчике прерывания USART1_IRQHandler()
 {
 
 case 1: if(k < sizeof(GPSFixData.Latitude)-1) GPSFixData.Latitude[k++]=GPSBuf[i]; break;
 case 2: if(k < sizeof(GPSFixData.NS)) GPSFixData.NS=GPSBuf[i]; break;
 case 3: if(k < sizeof(GPSFixData.Longitude)-1) GPSFixData.Longitude[k++]=GPSBuf[i]; break;
 case 4: if(k < sizeof(GPSFixData.EW)) GPSFixData.EW=GPSBuf[i]; break;
 case 5: if(k < sizeof(GPSFixData.UTC)-1) GPSFixData.UTC[k++]=GPSBuf[i]; break;
 case 7: return 1; break; // последня запятая 
 default: break;
 }
 }
 return 1;
}

Не знаю, как увеличить скорость обновления. Частота тактирования шины на которой висит уарт = 6Мгц

@_SayHello · 27.06.2019, 11:51

Ethereal, да можно и так. Я так тоже делал, правда мне нужна была одна конкретная строка. А GPS отсылает пачку из 5-6 этих строк каждая из которых начинается с $ и заканчивается переводом строки. Между ними нет времени на разбор ибо они идут потоком.

Либо можно после принятия одной строки копировать ее в другой буффер и там парсить, а в это время набивать основной буффер.

@northcitizen · 27.06.2019, 12:03 **[ТС]**

Ethereal,

Сообщение от Ethereal

1.) Принимаем и отбрасываем пока не встретится $ .
2.) Принимаем и укладываем в буфер длиной 80 символов. Если встретился перевод строки - парсим

Сообщение от _SayHello

А если на середине передачи устройство зависло и символ никогда не придет?
Когда я работал с GPS он как правило посылал несколько строк NMEA в пакете $GPRMC, $GPGLL и так далее. И в каждой есть эти символы. Времени между строками на парс мало, а вот между целыми пакетами достаточно.

@Евгений В · 27.06.2019, 12:03

[quote="northcitizen;13684993"]Это для модуля Sim800L такой таймаут выбран?[/quo

Сообщение от northcitizen

Почему именно 100 мс.? Это для модуля Sim800L такой таймаут выбран?

Да. Там ничего шустрого нет. Все входящие смс автоматически запоминаются в модуле. В моем случае времени на их обработку вагон (ваяю автополив на даче)

@Ethereal · 27.06.2019, 17:12

А если на середине передачи устройство зависло и символ никогда не придет?

Вот тогда-же при написании первого сообщения накидал дополнение, но не стал публиковать. В связи с этим вопросом оно кстати :

Вернее тайм-аут желателен, но не для того чтобы определять конец пакета.
После обработки принятого байта посылки счетчик времени делаем t=0 и далее инкрементируем его в моменты тика некоего таймера. Если t переполяется, а очередной байт все еще не пришел, то связь вообще пропала и идем на пункт 1. Если очередной байт пришел в момент когда t неприлично большой, то верить посылке тоже нельзя, в ней была большая пауза, а значит возможно мы приняли начало одной посылки, потом на время потеряли связь и теперь принимаем хвост другой. Тогда если пришел $ начинаем пункт 2 с начала, а если не $, то идем на пункт 1. Вполне строгий на проверки и весьма простой алгоритм.

Добавлено через 12 минут

Времени между строками на парс мало, а вот между целыми пакетами достаточно.

Ну тогда пожалуй да. Тайм-аут как определение конца пакета строк в таком случае уместен. Хотя я бы все равно постарался сделать что-нибудь поизящнее. В общем алгоритм надо затачивать по ситуации, рассуждая про вообще можно только идеи накидать, а при живой работе с конкретным устройством все равно виднее.

Добавлено через 5 минут

Я так тоже делал, правда мне нужна была одна конкретная строка. А GPS отсылает пачку из 5-6 этих строк каждая из которых начинается с $ и заканчивается переводом строки.

Если в пакете 5-6 строк и только одна нужная, то все сводится к приему одной строки. После прихода возврата каретки три байта в заголовке строки посмотреть и уже ясно это нужная тебе строка или не нужная и тогда отбросить и тут-же принимать следующую.

@_SayHello · 27.06.2019, 17:16

Ethereal,

Сообщение от Ethereal

Так после прихода возврата каретки там только три байта в заголовке строки посмотреть и уже ясно это нужная тебе строка или не нужная и тогда отбросить.

Точно не помню как там в проекте было, там надо было принимать все, но выбирать определенную строку в зависимости от каких то обстоятельств. Тем проще было, что в stm32f3 UART умеет сам таймаут отмерять.

@Ethereal · 27.06.2019, 17:26

Подумал и согласился, что если несколько строк непрерывным потоком, то тайм-аут как определение конца пачки строк хорошо. Ну а если делаем так. Имеем два буфера по 80 байт. Сначала принимаем в один, на лету порубая поток символов на строки тем алгоритмом, что я предложил. Как пришел перевод строки проверяем три байта в заголовке. Если это нужная нам строка, то переключаемся на прием во второй буфер (переставляем указатель). И вот наконец когда тайм-аут который говорит нам о том, что пачка строк закончилась, в первом буфере на лету вырезанная нужная нам строка.

@Almaz72 · 07.05.2020, 13:43

Здравствуйте, я начинающий. Подскажите, пожалуйста где и как необходимо описать структуру GPSFixData
Спасибо!

@northcitizen · 07.05.2020, 19:08 **[ТС]**

Almaz72,

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
 __packed struct  GPGGA_Struct // Структура с данными GPS-модуля
{
 char Time [sizeof("hhmmss")+RESERVE]; // Время
 char Latitude [sizeof("XXXX.XXX")+RESERVE]; // Широта
     char NS; // Север-Юг
 char Longitude[sizeof("XXXXX.XXX")+RESERVE]; // Долгот
 char EW; // Запад-Восток
 char UTC [sizeof("nncccc")+RESERVE]; // Количество спутников в решении
 char Latitude_GGA[sizeof("XXXX.XXX")+RESERVE]; // Месяц
 char Longitude_GGA[sizeof("XXXXX.XXX")+RESERVE]; // Число
 char UTC_GGA [sizeof("nncccc")+RESERVE]; // Поправка на местное время, часы
 char UTC_RMC [sizeof("nncccc")+RESERVE]; // Поправка на местное время, часы
 char Latitude_RMC[sizeof("XXXX.XXX")+RESERVE]; // Месяц
 char Longitude_RMC[sizeof("XXXXX.XXX")+RESERVE]; // Число
};

@Almaz72 · 08.05.2020, 09:43

Спасибо большое! Только я все равно не могу понять, почему структура называется GPGGA_Struct, а обращение к ней в программе идет по названию GPSFixData. И компилятор (Keil) ругается). Извините, еще раз, если задаю глупые вопросы, до этого писал только на Ассемблере. Попробовал поменять GPGGA_Struct на GPSFixData, компилятор все равно ругается)

@northcitizen · 08.05.2020, 10:53 **[ТС]**

Almaz72, потому что struct GPGGA_Struct это тип, вам нужно создать GPSFixData типа GPGGA_Struct.

C
1
struct GPGGA_Struct GPSFixData;

и с ней уже работать
P.S.
Так же как и для создания переменной а типа int вы пишите

C
1
int a;

;

@Almaz72 · 08.05.2020, 14:02

спасибо огромное!

@tvsdig · 08.05.2020, 18:08

Ненужные сообщения можно отключить.
В ublox это делается посылкой в GPS модуль таких команд:

C
1
2
3
4
const uint8_t GGA_Disable[16] = {0xB5, 0x62, 0x06, 0x01, 0x08, 0x00, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x24};
const uint8_t GLL_Disable[16] = {0xB5, 0x62, 0x06, 0x01, 0x08, 0x00, 0xF0, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x2B};
const uint8_t GSA_Disable[16] = {0xB5, 0x62, 0x06, 0x01, 0x08, 0x00, 0xF0, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x32};
const uint8_t VTG_Disable[16] = {0xB5, 0x62, 0x06, 0x01, 0x08, 0x00, 0xF0, 0x05, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x05, 0x47};

Подробнее можно посмотреть в документации на модуль.

@Almaz72 · 13.05.2020, 13:22

Здравствуйте! Всем спасибо за ответы!
Появился еще один вопрос: На Stm32f030 хотел сделать так: один раз в 10(время настраиваемое) устройство просыпается.
считывает время с gnss модуля(mc60), это время записывается в RTC, далее устанавливается время будильника + 20 сек(например), включается прерывания от RTC и устройство уходит в спящий режим(HAl_Pwr_enterStanbyMode()). При загрузке программы или первом включении работает правильно - пробуждается через 10 сек. Затем начинается что то непонятное для меня - оно начинает просыпаться каждую секунду. В rtc.c установку времени, даты , параметров, будильника убрал. Попробую вставить код, если получится) Как писал выше . до этого работал только на ассемблере
и больше всего с AVR и MCS51, прошу , сильно не ругайте
В терминале - первое сообщение - нормальное, через 10 секунд, остальные через секунду или две( в программе задержка была)

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
 //----------здесь готовлю время,считанное с gnss модуля------------------------------- 
  str[0]= GPSFixData.UTC[0];
  str[1]= GPSFixData.UTC[1];                                                 // hour
  str[3]= 0;
  sTime.Hours = StrToInt(str);
  str[0]= GPSFixData.UTC[2];
  str[1]= GPSFixData.UTC[3];
  sTime.Minutes = StrToInt(str);                                             // minutes 
  str[0]= GPSFixData.UTC[4];
  str[1]= GPSFixData.UTC[5];
   sTime.Seconds = StrToInt(str);                                             // seconds
   sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
   sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
   HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN);                             // save to rtc current utc time from gnss
                        
  //-----------------------test------------------------------                
   sAlarm.AlarmTime.Seconds =  sTime.Seconds + 10;
   if (sAlarm.AlarmTime.Seconds > 60U) {sAlarm.AlarmTime.Seconds = sAlarm.AlarmTime.Seconds - 60;}
 //------------------------------------------------------------              
   sAlarm.AlarmTime.Hours = sTime.Hours;                        
 //---------------------set rtc alarm-------------------------------------------------        
   sAlarm.AlarmTime.Minutes = sTime.Minutes;
   sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0x0;
   sAlarm.AlarmTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
   sAlarm.AlarmTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
   sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_DATEWEEKDAY|RTC_ALARMMASK_HOURS
                                | RTC_ALARMMASK_MINUTES;
   sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_ALL;
   sAlarm.AlarmDateWeekDaySel = RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_WEEKDAY;
   sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;
    HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BIN); 
    // вывожу на терминал для самопроверки---------------------------------------------------                     
              HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BIN); // RTC_FORMAT_BIN , RTC_FORMAT_BCD
              snprintf(trans_str, 63, "Time %d:%d:%d\n", sTime.Hours, sTime.Minutes, sTime.Seconds);
              HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)trans_str, strlen(trans_str), 1000);
 
               HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BIN);
              snprintf(trans_str, 63, "Date %d-%d-20%d\n", sDate.Date, sDate.Month, sDate.Year);
              HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)trans_str, strlen(trans_str), 1000);
 
            HAL_RTC_GetAlarm(&hrtc, &sAlarm, RTC_ALARM_A, RTC_FORMAT_BIN); 
             snprintf(trans_str, 63, "Alarm %d:%d:%d\n", sAlarm.AlarmTime.Hours, sAlarm.AlarmTime.Minutes,                sAlarm.AlarmTime.Seconds);
             HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)trans_str, strlen(trans_str), 1000);
                         
        //----------------------------ухожу в stanby---------------------------------------------              
     HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();

@Almaz72 · 16.05.2020, 10:38

Добрый день! Вообщем, разобрался, может кому-то поможет-
надо было сбросить флаг _ HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU) до бесконечного цикла while(1)

ValeryS · 16.05.2020, 10:56

Сообщение от Almaz72

Всем спасибо за ответы!

правила п 3.6

Если какой-либо пост на форуме показался вам полезным, то вы можете выразить свою благодарность, нажав кнопку "Спасибо" внизу самого поста.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
ИИ не может найти нужный язык в списке Supersumestria 05.10.2026 Я ему даю вот такое изображение и прошу найти и подчеркнуть немецкий язык. Возвращает он вот это: https:/ / i. **********/ vqBWLe2. png Нужную строчку в 3й колонке просто выдумал. . Это. . .	Новая последняя моя музыка в SUNO zorxor 05.10.2026 Здравствуйте, дорогие мои друзья! С большой радостью я хотел бы представить вам свою новую последнею музыку, которую сгенерировала мне по моей просьбе нейросеть SUNO. С уважением, zorxor. Это. . .	Программный домашний кинотеатр russiannick 27.09.2026 Сподобился на программный домашний кинотеатр. В качестве ЯВУ по традиции выбрал js. В помощники взял Яндекс-Алису. Было создано три зала на разные интересы. исторические и ретро сериал Хичкок. . .	Беседа с ИИ о программистах, недопускающих к созданию и правке кода генеративные ИИ и причины этого zorxor 21.09.2026 Раньше я радовался или получал некоторые эмоции, пусть небольшие, но всё же, от самого процесса написания кода, рекомпиляции и запуска, видя постепенное развитие программы и прочее. А теперь лень. . .
Мобильное приложение ColorStep pavlinmavlin 17.09.2026 Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .	Запрет дублирования строк в табличной части Maks 13.09.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .	Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Jin X 06.09.2026 Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .	Программа опроса у.з. расходомера SLS-720F Argus19 02.09.2026 Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU. Опрашиваются регистры. . .

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	27.06.2019, 11:51
	Ethereal, да можно и так. Я так тоже делал, правда мне нужна была одна конкретная строка. А GPS отсылает пачку из 5-6 этих строк каждая из которых начинается с $ и заканчивается переводом строки. Между ними нет времени на разбор ибо они идут потоком. Либо можно после принятия одной строки копировать ее в другой буффер и там парсить, а в это время набивать основной буффер. 1

@Ethereal 6773 / 2741 / 385 Регистрация: 17.02.2013 Сообщений: 4,048
	27.06.2019, 17:26
	Подумал и согласился, что если несколько строк непрерывным потоком, то тайм-аут как определение конца пачки строк хорошо. Ну а если делаем так. Имеем два буфера по 80 байт. Сначала принимаем в один, на лету порубая поток символов на строки тем алгоритмом, что я предложил. Как пришел перевод строки проверяем три байта в заголовке. Если это нужная нам строка, то переключаемся на прием во второй буфер (переставляем указатель). И вот наконец когда тайм-аут который говорит нам о том, что пачка строк закончилась, в первом буфере на лету вырезанная нужная нам строка. 0

@Almaz72 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.05.2020 Сообщений: 7
	07.05.2020, 13:43
	Здравствуйте, я начинающий. Подскажите, пожалуйста где и как необходимо описать структуру GPSFixData Спасибо! 0

@Almaz72 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.05.2020 Сообщений: 7
	08.05.2020, 09:43
	Спасибо большое! Только я все равно не могу понять, почему структура называется GPGGA_Struct, а обращение к ней в программе идет по названию GPSFixData. И компилятор (Keil) ругается). Извините, еще раз, если задаю глупые вопросы, до этого писал только на Ассемблере. Попробовал поменять GPGGA_Struct на GPSFixData, компилятор все равно ругается) 0

@Almaz72 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.05.2020 Сообщений: 7
	08.05.2020, 14:02
	спасибо огромное! 0

@Almaz72 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.05.2020 Сообщений: 7
	16.05.2020, 10:38
	Добрый день! Вообщем, разобрался, может кому-то поможет- надо было сбросить флаг _ HAL_PWR_CLEAR_FLAG(PWR_FLAG_WU) до бесконечного цикла while(1) 0