一、功能介紹

GPSD是一系列管理GPS設備和其他用于導航與精確計時的傳感器的工具，包括航海自動識別系統（marine AIS (Automatic Identification System)）的無線電廣播設備和電子羅盤。其中最主要的程序是一個叫做gpsd的服務守護進程，它管理這這些傳感器，并且在TCP／IP端口生成JSON流報告。其他的程序包括用來展示代碼模型和各種診斷工具的客戶端。

特點：

自動探測并識別GPS協議，同時支持多個GPS設備，并且可以動態進行設備控制

支持PPS并且與NTPD結合，實現時間服務

統一生成JSON流報告給上層客戶端

支持DBUS，共享內存以及本地SOCKET等方式與客戶端通訊，最大支持64個

提供豐富的組件及工具用來調試及測試

二、組件介紹

Gpsprof： 一個為錯誤統計和設備超時產生報告的分析器

Gpsctl： 一個調整設備設置的公共程序

Gpsdecode： 一個把傳感器日志批量轉換成可讀的JSON的程序

gpsfake：一個能夠連接任意數目的活動傳感器日志的測試套件，可以重復運行有錯誤報告的傳感器日志來重新產生特定的問題

cgps： GPS結果以圖形化顯示

gpsmon：GPS結果以圖形化顯示

三、軟件結構

gpsd的內部構造分成四個部分：驅動（drivers）、包嗅探器（packet sniffer）、核心庫（core library）和多路復用器（multiplexer）

驅動：把數據包解析成時間-位置-速度或者狀態信息、更改其模式或者波特率、探測設備亞型等的方法。輔助方法能夠支持驅動程序的控制操作，比如改變設備的串行速度

數據包嗅探器： 負責從串行輸入數據流挖掘數據包

核心庫： 管理一個與傳感器設備的會話，它負責根據嗅探器返回的包類型把每一個GPS連接切換到正確的設備驅動上

多路復用器： 用來處理客戶端會話和設備分配，負責把報告傳遞給客戶端、接收客戶端命令、響應熱插拔通知

四、數據流視圖

?

一些特點：

核心程序及庫，不使用malloc

Json解析不使用malloc，不支持null對象以及數組必須定長

五、性能測試

cpu： imx8

gps： ublox F9P

系統：Linux

Ublox支持GPS+BD+Galileo+GLONASS，最高460800波特率，支持10HZ，8HZ選擇

協議格式	波特率	頻率	一次輸出包條數	GPSD處理時間（從串口接收到JSON輸出）
NMEA0183	230400	10HZ	27，耗時50ms	50ms
Ublox 二進制協議	230400	10HZ	2（間隔10ms）	1ms

六、總結

GPSD處理協議以及轉換為json到輸出，耗時1ms左右

使用NMEA0183，主要耗時在 一次結果輸出的27條數據總接收時間

使用ublox私有協議，每次只有2條數據，其間隔10ms，性能很高

七、GPSD配置

gpsd默認使用scons編譯，主要配置文件為Sconstruct

選項配置集中在boolopts，包括驅動列表，時間服務，外部庫依賴，通訊方式等等

boolopts = (# GPS protocols("ashtech", False, "Ashtech support"),("earthmate", False, "DeLorme EarthMate Zodiac support"),("evermore", False, "EverMore binary support"),("fury", False, "Jackson Labs Fury and Firefly support"),("fv18", False, "San Jose Navigation FV-18 support"),("garmin", False, "Garmin kernel driver support"),("garmintxt", False, "Garmin Simple Text support"),("geostar", False, "Geostar Protocol support"),("greis", False, "Javad GREIS support"),("itrax", False, "iTrax hardware support"),("mtk3301", False, "MTK-3301 support"),("navcom", False, "Navcom NCT support"),("nmea0183", True, "NMEA0183 support"), ....# Time service("ntpshm", True, "NTP time hinting via shared memory"),("ntp", True, "NTP time hinting support"),("oscillator", True, "Disciplined oscillator support"),("pps", True, "PPS time syncing support"),# Export methods("dbus_export", False, "enable DBUS export support"),("shm_export", True, "export via shared memory"),("socket_export", True, "data export over sockets"),}

串口配置，連接客戶端個數，python環境 和 交叉編譯相關：

其中sysroot，target指定為交叉編譯路徑和名稱

nonboolopts = (("fixed_port_speed", '230400', "fixed serial port speed"),("fixed_stop_bits", '1', "fixed serial port stop bits"),("gpsd_group", def_group, "privilege revocation group"),("gpsd_user", "nobody", "privilege revocation user",),("max_clients", '64', "maximum allowed clients"),("max_devices", '4', "maximum allowed devices"),("prefix", "/media/gwind/gcode/opensource/gpsd-3.19/out", "installation directory prefix"),("python_coverage", "coverage run", "coverage command for Python progs"),("python_libdir", "", "Python module directory prefix"),("qt_versioned", "", "version for versioned Qt"),("sysroot", "/opt/fsl-imx-wayland/4.14-sumo/sysroots/aarch64-poky-linux","cross-development system root"),("target", "aarch64-poky-linux", "cross-development target"),("target_python", "python", "target Python version as command"), )

關于庫，主要有兩個：

libgpsd.a，主要是gpsd服務，gpsctl，gpsmon工具使用，包含功能更強大，可直接調用更底層功能

libgps.so,? 對外提供的接口，通過unix sock，共享內存以及dbus等方式，主要有相關工具集使用，比如cgps，gpspipe等

八、使用

gpsd 運行， -N 前臺運行，-D 指定log等級，-n 不等待客戶端連接

服務運行之后，客戶端可直接使用，默認都是鏈接的靜態庫，沒有環境依賴

如cgps:

gpsmon：

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GPSD架构介绍及交叉编译和使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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