【正文】 Linux 服務(wù)器上則需要配置交叉編譯工具，以編譯可以在評(píng)估板上運(yùn)行的Linux 系統(tǒng)和各種應(yīng)用程序。其中三端穩(wěn)壓器是固定電壓輸出的集成三端電壓穩(wěn)壓器； FAN1117 是非線性差電壓調(diào)節(jié)器系列；去耦電容一般是采用鉭電容系列對(duì)電源進(jìn)行濾波。中內(nèi)存和閃存 時(shí)鐘模塊 中央微控制器 其他模塊 調(diào)試電路 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 30 心處理模塊和視頻處理模塊實(shí)現(xiàn)的 PCI 接口的原理圖如下 310 所示： 主要原理如下、當(dāng) PCI 總線進(jìn)行操作時(shí)，發(fā)起者 (Master)先置 REQ為低電平，當(dāng)?shù)玫街俨闷?(Arbiter)的許可時(shí) (GNT)，會(huì)將 FRAME設(shè)置為低電平，此時(shí)Slave 地址放置在 A/D 總線上，同時(shí) C/BE放置命令信號(hào)，此信號(hào)命令會(huì)說(shuō)明接下來(lái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型。 圖 35 中央控制模塊架構(gòu)圖 PCI 接口電路設(shè)計(jì) PCI 是外圍設(shè)備互聯(lián)總線的簡(jiǎn)稱，嵌入式視頻監(jiān)控終端中心控制模塊和視頻處理模塊通過(guò)此總線完成數(shù)據(jù)的交互。系統(tǒng)的應(yīng)用軟件可以通過(guò)調(diào)用FH35 SDK 提供的函數(shù)便能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有模塊的配置和管理，使各模塊按既定工作流程進(jìn)行工作。 FH8735 內(nèi)部有兩組獨(dú)立的 DDR 控制器，可以接兩組外部 DDR SDRAM，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)對(duì)編碼器性能的需求配置一組或者兩組外部 DDR SDRAM。中心控制芯片可以通過(guò) GPIO 口對(duì)視頻采集芯片的工作模式進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)空閑狀態(tài)時(shí)，芯片可以停止模數(shù)轉(zhuǎn)換；當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)，可以通過(guò) GPIO 喚醒 TW2865，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)這樣一個(gè)機(jī)制，可以使系統(tǒng)功耗做到最低。 標(biāo)準(zhǔn)的高編碼效率以及同樣畫面質(zhì)量下的低碼流使其非常適合 3G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸，在以數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)的 3G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中這一點(diǎn)更加的明顯。 MPEG4 在高清數(shù)字電影領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)由于其在壓縮比率和圖像質(zhì)量方面所存在的巨大的優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)視頻領(lǐng)域更是掀起了很大的狂瀾，深受網(wǎng)絡(luò)用戶的喜愛，此標(biāo)準(zhǔn)也比較符合本終端的設(shè)計(jì)應(yīng)用，因此是本終端在考慮視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)時(shí)候的主要選擇之一。目前，在眾多視頻壓縮算法中，影響最大并被廣泛 應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)是 MPEG 系列編碼標(biāo)準(zhǔn)和 H 系列編碼標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在傳輸方案上，融合了傳統(tǒng) 的 TDMA 與 CDMA 等基本傳輸方法，傳輸?shù)娜萘肯啾容^其他的兩個(gè) 3G 網(wǎng)絡(luò)顯示了其不凡的實(shí)力。 目前，大多數(shù)無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案是基于GSM/GPRS 模塊進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)?，但是在理想狀態(tài)下二代通信網(wǎng)絡(luò)理只能以100k 左右的速率進(jìn)行傳輸，在實(shí)際應(yīng)用中加上客觀條件的限制，一般在傳輸中只能達(dá)到幾十 K 的實(shí)際傳輸速率。 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇是前期設(shè)計(jì)過(guò)程的一項(xiàng)重要工作，這 將影響到工程后期的發(fā)布以及軟件的維護(hù)。 (6) 嵌入式 Linux 隨著 Linux 的迅速發(fā)展，嵌入式 Linux 現(xiàn)在已經(jīng)有許多的版本，包括強(qiáng)實(shí)時(shí)的嵌入式 Linux(如新墨西哥工學(xué)院的 RTLinux 和堪薩斯大學(xué)的 KURTLinux)和一般的嵌入式 Linux 版本 (如 uClinux 和 Pocket Linux 等 )。 目前 Motif 已作為軟件產(chǎn)品在 OS/2 、 Unix、 Sys V、 OSF/1 、 VMS 、Macintosh OS、 Ultrix 等 48 中操作系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，并可在 PC、工作站、小型機(jī)和大型機(jī)等各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行。 Palm Pilot 可以與流行的 PC 平臺(tái)上的應(yīng)用程序 (如 Word， Excel等 )進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 POSIX 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)非常龐大的標(biāo)準(zhǔn)族，某些部分正處在開發(fā)過(guò)程中。它支持多種處理器，如 x86， i960，Sun Sparc， Motorola MC68xxx， MIPS RX000， Power PC， ARM ， StrongARM等。 （ 2）方案開發(fā)周期短 該方案的軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，軟件方面由于復(fù)雜的視音頻編碼完全由硬件完成，并已經(jīng)有穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)和 SDK，我們?cè)陂_發(fā)時(shí)候只要基于驅(qū)動(dòng)和 SDK 就能夠完成定制化的應(yīng)用程序。采用基于 ARM 內(nèi)核的處理器開發(fā)自己的產(chǎn)品，不但能夠運(yùn)用成熟的軟硬件支持來(lái)縮短開發(fā)周期，并且在業(yè)內(nèi)有許許多多的專業(yè)人士供我們溝通交流，來(lái)進(jìn)一步提高我們的水平。 表 22 中列出了主要的嵌入式微處理器的特性。這類處理器的應(yīng)用領(lǐng)域十分的廣泛，并且獲得了巨大的成功，已經(jīng)逐漸成為移動(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)嵌入式解決方案的 RISC 標(biāo)準(zhǔn)。 嵌入式視頻監(jiān)控終端是嵌入式系統(tǒng)的典型產(chǎn)品，它所應(yīng)用的監(jiān)控領(lǐng)域也是嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用的領(lǐng)域之一。 未來(lái)的嵌入式設(shè)備為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，必 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)通信接口。 嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 信息時(shí)代，數(shù)字時(shí)代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機(jī)，為嵌入式市場(chǎng)展現(xiàn) 了美好的前景，同時(shí)也對(duì)嵌入式生產(chǎn)廠商提出了新的挑戰(zhàn)，從中我們可以看出未來(lái)嵌入式系統(tǒng)的幾大發(fā)展趨勢(shì)： 嵌入式開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此要求嵌入式系統(tǒng)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時(shí)還需要提供強(qiáng)大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持。 其系統(tǒng)特點(diǎn)： 1）視頻、音頻信號(hào)的采集、存儲(chǔ)為數(shù)字形式，質(zhì)量較高； 2）存儲(chǔ)的數(shù)字化，大大提高用戶對(duì)錄像信息的處理及查詢能力； 3）向下兼容，可實(shí)現(xiàn)對(duì)第一代模擬監(jiān)控產(chǎn)品的升級(jí)改造； 4）硬盤錄像系統(tǒng)功能的網(wǎng)絡(luò)化及光端機(jī)的出現(xiàn)解決了視頻圖像遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，使人們對(duì)遠(yuǎn)距離大范圍監(jiān)控以及視頻資源共享的迫切需求得到了滿足； 5）嵌入式硬盤錄像系統(tǒng)的出現(xiàn)為用戶提供了更高的可靠性、更簡(jiǎn)易的安裝方便；其優(yōu)勢(shì)使其得到廣泛應(yīng) 用。Linux、 PCI、 套接字 分類號(hào)： TN911 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 Design and implement of the embedded monitoring terminal based on ARM Abstract The video monitoring are greatly concerned about and rapidly developed in the particular context of the huge promotion of microelectronics technology, puter technology, multimedia technology and work technology, and the promotion of information technology of the whole society. The applications of video monitoring are no longer confined to the general security of public places. Production and operation monitoring, intelligent road traffic management and home security monitoring have been widely used. The development of wireless munication technology, especially the third generation mobile munication technology, is more flexible and convenient for video monitoring. Meanwhile, the current monitoring system has been developed to the stage of intelligence under the boost of the modern digital signal processing technology and artificial intelligence technology. An ARMbased embedded control terminal is designed based on this application background. Monitoring Terminal designed mainly contains four ponents, they are video capture module, the video processing module, the central control module and the wireless transmission modules, respectively. The overall system designed uses the ARM combined with the special video processing chip. The task of work and process management can be achieved by ARM. The pression of the raw data can be completed by the video chip. Data exchanges can be pleted by monitoring terminal through the 3G work and backstage control center, which basically adapted to the basic requirements of modern society on the video monitor. The work and innovation o 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 6 f this paper are mainly as follows: (1) By analyzing the system functions, the choice of the overall program for embedded video monitoring terminal is described. The choice of system architecture using a bination of ARM and video processing chip, the performance of the system has greatly improved by changing traditional data processing mode for singlechip. A higher pression ratio of pression scheme is used to encode, the quality of image transmitted is much better and smaller amount of data pared to the previous MPEG program. The advantages of the terminal are more prominent in the 3G era of traffic accounting. In working, the 3G way work is used, which is more flexible, easier to expand and upgrade pared to the previous monitoring terminals. (2) The acquisition module, the video processing module, the central control module andhe wireless transmission modules and PCI munication interface circuit are designed based on the chip selected. Then the schematic and physical graphs of the monitoring terminal are given. Technical difficulties encountered in the PCB design and inductions are summarized according to practical problems encountered in the past experience and the process of terminal design. (3) A software development platform is built based on the SL3512, and the detail steps and processes are given. In the choice of boot loader, the SLboo