一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2、系統(tǒng)存儲(chǔ)電路模塊
主控器還需一些外圍存儲(chǔ)單元如Nor Flash和SDRAM。Nor Flash 中包含Linux 的Bootloader、系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序以及環(huán)境變量和系統(tǒng)配置文件等等，同時(shí)還預(yù)留了一部分空間作為用戶使用；SDRAM讀寫(xiě)速度快，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)把它作為內(nèi)存單元使用。為充分保證系統(tǒng)的可擴(kuò)充性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了8M的Nor Flash和64M的SDRAM。
在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，F(xiàn)lash用于存放操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序等；SDRAM主要用作運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)程序和臨時(shí)存放視音頻信息。Flash存儲(chǔ)器選用的是Spansion的S29AL016D70TF。它是一個(gè)16 Mbit的Flash存儲(chǔ)器，容量為2，097，152個(gè)字節(jié)；采用48腳TSOP封裝和3．0V電源供電。S29AL016D70TF與Hi3510的接口連接框圖如圖3所示。其中。CE#管腳為芯片使能輸入，由于此Flash用于存儲(chǔ)引導(dǎo)程序，故此引腳連接EBICSlN#；OE#管腳為輸出使能輸入，連接EBIOEN；RY／BY為準(zhǔn)備或忙輸出管腳，懸空。

圖3 Flash存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)框圖

SDRDM存儲(chǔ)器選用的是Hynix的HY57V281620ET，它的容量位是16MB(4Banks×2M×16bits)，單片數(shù)據(jù)寬度是16位，為了增大數(shù)據(jù)吞吐能力，選取兩片SDRAM構(gòu)成32位地址寬度，存儲(chǔ)容量為32MB。HY57V281620ET的工作電壓為3．3V，常見(jiàn)封裝為54腳TSOP，兼容LVTTL接口。支持自動(dòng)刷新(Auto-Refresh)和自刷新(Self-Refresh)。HY57V281620ET與Hi3510的接口連接框圖如圖4所示。

圖4 SDRDM存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)框圖

3、視頻采集模塊設(shè)計(jì)
視頻采集芯片選用Philips公司生產(chǎn)的SAA7113H，它是一款功能強(qiáng)大且操作簡(jiǎn)單的9位視頻輸入處理芯片，采用CMOS工藝，通過(guò)I2C總線與處理器或DSP連接可方便地構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。它內(nèi)部包含四路模擬處理通道，可以選擇視頻信號(hào)源并可抗混疊濾波，同時(shí)還可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)箝位、自動(dòng)增益控制(AGC)、時(shí)鐘產(chǎn)生(CGC)、多制式解碼，另外還可以對(duì)亮度、對(duì)比度和飽和度進(jìn)行控制。設(shè)置SAA7113H芯片的工作時(shí)鐘為24．576MHz，數(shù)據(jù)輸出格式為4：2：2，幀頻為25fps。視頻采集芯片SAA7113H在上電后，并不是立即采集模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，它必須由Hi3510通過(guò)I2C總線對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置后，才能正常工作。視頻采集芯片SAA7113H與Hi3510的接口連接框圖如圖5所示。

圖5視頻采集電路原理框圖

4、外圍電路模塊
本設(shè)計(jì)用到的外設(shè)有USB接口，網(wǎng)卡接口，串行接口和JTAG接口。同時(shí)為保證系統(tǒng)將來(lái)的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)還預(yù)留了PC104接口和大量的GPIO接口。AT91RM9200處理器的片內(nèi)以太網(wǎng)卡端口和網(wǎng)絡(luò)物理層芯片DM9161E 的MII 接口通信。而且片內(nèi)以太網(wǎng)卡內(nèi)置了獨(dú)立的雙緩沖的讀寫(xiě)DMA 通道，這樣大大提供了數(shù)據(jù)的發(fā)送速度，同時(shí)不影響AT91RM9200 的正常運(yùn)行。