GPS模块硬件设计时，通常将GPS模块的串口１与单片机的串口相连接，模块与天线的连接可以加一级前置放大器。天线可选用东芝天线，也可以专门定制。可选用ＬＣＤ屏显示经纬度、时间、高度等数据。电源采用４节碱性电池，易于更换。

　    ＭＣＵ可选用德州仪器的ＭＳＰ４３０ｆｌａｓｈ(Ｆ１３Ｘ)系列。ＭＳＰ４３０系列为１６位单片机，处理速度快，功耗低，体积小，适合在便携式仪器上使用。同时，ＭＳＰ４３０单片机支持Ｃ语言，易于编程。
　   屏幕菜单采用字符型西文显示，可缩短开发时间、降低成本，很适合于民用；也可以选用大屏幕彩色点阵液晶，它界面友好、美观，但软件工作量大，硬件成本高。键盘可选择３个触摸键，菜单功能全部可用软件实现。因为ＭＳＰ４３０单片机的电源为３．３Ｖ而ＴＵ－３０的电源为５Ｖ，所以需要用ＤＣ－ＤＣ电源转换模块进行处理。如果采用充电电池则还需要充电电路。ＧＰＳ模块与单片机的接口原理如图所示。
　  GPS模块软件结构
　  下图是ＧＰＳ模块的软件流程图。该软件的编写主要是设置ＧＰＳ模块与ＭＣＵ之间的串口通信、参数显示及人机接口。主要包括初始化、串口通信、数据处理、故障提示、显示、键盘处理、电源管理等部分。其中初始化包括ＭＳＰ４３０中各种寄存器的配置、串口相关参数配置(波特率，模式)及外围电路(ＬＣＤ、电源等设备检测)的初始化等；
　  串口通信包括数据发送、接收、校验，通信故障提示等；数据处理主要是对接收数据的解码、存储和数据刷新等；故障提示包括设备故障、通信故障、电源故障等。电源管理主要是电源欠压提示和当前电源状态显示。

  另外，设计时还应注意ＧＰＳ模块的天线要求，具体有以下两点：

　(１)天线增益应为３０ｄＢ，阻抗应为５０Ω。
　(２)无线频率信号环境方面要求，即ＲＦ输入Ｌ１的载波频率应为１０ＭＨｚ，带宽中心点应为０ｄＢＷ。

  GPS模块导航设备的应用着重于多卫星系统、远距离监控以及多功能显示等方面。使用多卫星系统(如ＧＮＳＳ综合导航定位系统)进行导航定位时，卫星较多可保证实时定位的精度与可靠性。
　此外，GPS模块定位还受ＧＰＳ网的限制，应用ＧＰＳ卫星定位技术建立的控制网叫ＧＰＳ网。归纳起来大致可分为两大类：一类是全球或全国性的高精度ＧＰＳ网，这类ＧＰＳ网中相邻点的距离在数千公里至上万公里，其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架，以为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务。另一类是区域性的ＧＰＳ网，包括城市或矿区ＧＰＳ网，ＧＰＳ工程网等，这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。