前面寫了一系列關於Linux的文章，從這一篇開始換個題目，叫做GPS項目實戰系列，後面的很多篇內容都會圍繞著這個項目展開。這個項目要完成的任務，可以參考之前的這篇文章：
今天這篇文章的主題是GPS數據解析，關於GPS的基礎知識，我在很早之前的一篇文章里有過介紹過，網上也有大量的內容可以參考，不在這裡解釋了。
關於硬體，之前一直使用的是NUC972板子，今天換一個I.MX 8M的板子，原因是之前那個板子上沒有GPS模塊，我這正好有個帶GPS模塊的I.MX板子。其實，對應用程式來說，硬體用什麼都無所謂。
因為我的編程水平真的很菜，所以我一般寫代碼的套路是先從網上搜索，就是典型的拿來主義，先找一個能用的工程跑通，再根據需要去修改。經過簡單搜索，我找到了下面的這篇文章，
blog.csdn.net/zouleideboke/article/details/73521122
由於作者沒有給出完整工程的下載地址，所以我只能手動去複製代碼，經過簡單一通Ctrl+C和Ctrl+V操作，在GPSProj文件夾里整了下面五個文件
之後，咱們還得簡單修改下，一是Makefile中交叉工具鏈的設置，
把Make的里第一句改成你實際使用的，
另外一處是main函數裡，修改下你板上GPS模塊對應的串口
char *dev_name="/dev/ttyUSB0";
我這裡改成了我用的/dev/ttymxc1。
然後先去編譯一把，看看有沒有報錯，因為很多時候網上的東西都無法正常編譯。
之前我一直是在我的虛擬機上編譯的，由於我電腦性能較差，經常把我電腦幹卡機。今天想起自己有一個阿里雲帳號，裝的是Ubuntu系統，所以就把它利用了一下，在它上面放了交叉工具鏈。訪問它只需要通過SecureCRT工具登錄即可，非常方便。
在編譯時，一上來就報了一個錯誤，提示沒有libstdc++.so.6文件
libstdc++.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
咋整，不會就問度娘或者谷哥唄，強烈建議技術相關的問題用谷哥，經過我多次對比後發現，在度娘那查了好久解決不了的問題，用谷哥很快就能搞定。至於怎麼用谷哥，你自己開動腦筋去解決吧。上述問題解決方法如下：
apt-get install lib32stdc++6
然後再次編譯，又報錯了。。。
經過再一次網上搜索，我嘗試把Makefile中命令行前面的空白（如下圖紅框部分所示）刪掉，用Tab鍵代替，就可以了
這一次編譯成功，生成gps_test文件。這個作者還不錯，最起碼給的原始碼本身沒有語法錯誤。
在執行程序前，建議先用microcom指令看一下板子的串口是否確實收到了GPS串口的數據。如果GPS接收正常的話，會顯示類似如下的信息，
OK，我們把gps_test放到板子裡跑一把，先看看情況如何
如果你發現上述中文對應的是一堆亂碼（這個問題折騰了我大半天，我起初以為是編譯的問題），後來才發現是SecureCRT里配置的問題，改成下面配置就行了,
從上述執行結果來看，程序是跑起來了，也正確讀取到了串口數據，但是沒有解析成功。這是啥原因呢？這時就得看一下代碼了，首先比較容易發現的是，程序里判斷的是$GPRMC，但是我這裡讀取到的是$GNRMC，所以在下面這段代碼就直接返回了：
if(NULL==(ptr=strstr(buff,"$GPRMC")))
{
return -1;
}
怎麼改呢，你是不是會想直接把$GPRMC改成$GNRMC，可以是可以，但是不夠好，萬一你遇到的是$GPRMC開頭的呢？可以改成如下判斷條件，含義是既找不到$GPRMC同時也找不到$GNRMC的情況下才返回-1
if( NULL==(ptr=strstr(buff,"$GPRMC")) && NULL==(ptr=strstr(buff,"$GNRMC")) )
{
return -1;
}
改完了之後下面這句話也得改：
sscanf(ptr,"$GNRMC,%d.00,%c,%f,N,%f,E,%f,,%d,6.91,W,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
我一開始做了如下修改，我的邏輯是如果查詢到有$GPRMC就執行if條件下的語句，否則執行else下面的語句，
if(NULL != (ptr=strstr(buff,"$GPRMC")))
sscanf(ptr,"$GPRMC,%d.000,%c,%f,N,%f,E,%f,%f,%d,,,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->direction),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
else
sscanf(ptr,"$GNRMC,%d.000,%c,%f,N,%f,E,%f,%f,%d,,,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->direction),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
放進去一跑，結果提示Segmentation fault，在做應用開發的過程中，會經常遇到這個問題。這個問題調試了我好大一會才找到原因，你們能很快發現問題在哪裡嗎？
問題出在，在if判斷時會給ptr指針賦一個null指針，然後在else語句里用到了ptr，自然會出問題，於是我又做了一次改動
if(NULL != (ptr=strstr(buff,"$GPRMC")))
sscanf(ptr,"$GPRMC,%d.000,%c,%f,N,%f,E,%f,%f,%d,,,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->direction),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
else if(NULL != (ptr=strstr(buff,"$GNRMC")))
sscanf(ptr,"$GNRMC,%d.000,%c,%f,N,%f,E,%f,%f,%d,,,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->direction),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
興致勃勃放進去運行了一把，結果如下：
沒有解析出正確的欄位，我們很容易定位是sscanf那條語句出了問題，由於我之前沒用過這個函數，為此我上網查了好久這個函數的用法，後來把思路轉向對比作者的GPRMC語句和我收到的GNRMC語句，除了開頭不同，其他地方的差異，
$GPRMC,131913.000,A,3029.64972,N,11423.62352,E,0.00,0.00,200617,,,A*67
$GNRMC,085959.00,A,4000.73433,N,11628.03429,E,0.461,,280220,6.91,W,D*29
發現有以下幾處的不同，
1) 欄位1：UTC時間這裡，他的小數點後面是3個0，但我的是2個0
2) 欄位8：方位角這裡，他的值是0.00，我的是空白
3) 欄位11和12，磁偏角及磁偏角方向，他的是空白，我的有值
正是這3處不同，導致的上述解析不正確。原作者完全是按照他的GPS數據格式來寫的代碼，只要有任何一處不同，就會出現解析錯誤。為了先匹配我的這個格式，將第二個sscanf做了如下修改：
sscanf(ptr,"$GNRMC,%d.00,%c,%f,N,%f,E,%f,,%d,6.91,W,%c*",&(gps_data->time),&(gps_data->pos_state),&(gps_data->latitude),&(gps_data->longitude),&(gps_data->speed),&(gps_data->date),&(gps_data->mode));
之後運行，各個欄位就解析出來了
我們來看一看解析的對不對
$GNRMC,085959.00,A,4000.73433,N,11628.03429,E,0.461,,280220,6.91,W,D*29
欄位9：UTC日期，DDMMYY格式，280220對應2020年02月28日，沒錯
欄位1：UTC時間，hhmmss.sss格式，轉換後也是對的，代碼里加了一個8（utc時間和北京時間差8小時），表示的是北京時間。
緯度：dddmm.mmmm度分格式，4000.73433對應，40度，0分，0.73433分，轉換秒，0.73433*60=44.0598秒，沒錯
經度：dddmm.mmmm度分格式，11628.03429對應，116度，28分，0.03429分，轉換秒，0.03429*60=2.0574秒，沒錯
速度：單位是節，1節=1.852 km/h=0.5144 m/s，速度錯了，轉換為m/s，需要乘以一個係數。
但是這個程序真的能這麼寫嗎？
答案是否！
因為你只考慮了這一種情況，上述方向角欄位空是因為GPS模塊處於靜止狀態，如果運動起來這個欄位就會有值，上述代碼就會出問題。
另外如果在GPS信號不好的時候，整個欄位的內容也會發生變化，會有很多空欄位的情況，比如剛啟動的時候，格式就會類似如下，
$GNRMC,064016.00,V,,,,,,,280220,6.91,W,N*2B
所以使用sscanf去處理這種協議類型的數據(數據欄位之間以逗號分隔，但是欄位可能會為空)，顯然是不合適的。針對這種類型格式，該如何用去解析呢？希望讀者們也想一想，查一查，最好是動手去實現一下，沒有板子沒關係，直接在電腦上就可以運行。時間不早了，今天就到這裡了，敬請期待下一篇文章。