【正文】 個系統(tǒng)的心臟，同時完成各種協(xié)議的封裝和預(yù)處理；無線傳輸模塊負責(zé)無線線路的構(gòu)建，傳輸和維護，將視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)，同時接收監(jiān)控系統(tǒng)后臺傳來的控制指令。自從其成立以來，相繼開發(fā)出了 MPEG MPEG MPEG4 等數(shù)個極具代表性的編碼標準。 隨著 3G 網(wǎng)絡(luò)在中國的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸建設(shè)完成，基于 3G 網(wǎng)絡(luò)的無線視頻監(jiān)控逐漸凸顯了其明顯的優(yōu)勢。 另一種常用的嵌入式 Linux 是 uClinux，它是針對沒有 MMU 的處理器而設(shè)計的。它的模塊化設(shè)計允許它對從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備 進行定制。 (2) QNX QNX 是一個實時的、可擴充的操作系統(tǒng)；它部分遵循 POSIX 相關(guān)標準，如 實時擴展；它提供了一個很小的微內(nèi)核以及一些可選的配合進程。用戶在選擇 ARM 處理器時，可以針對應(yīng)用需求，從大量的ARM 芯片中選用滿足自己設(shè)計性能、功能要求的產(chǎn)品，以獲得較好的性價比 。 MIPS 公司自成立之日起，就相繼開發(fā)出了一系列優(yōu)秀的芯片，并開發(fā)了與之配套的軟件技術(shù)，在很多領(lǐng)域獲得了巨大的成功，特別是在工業(yè)控制領(lǐng)域比如說智能機器人 方面發(fā)揮出了自己獨特的優(yōu)勢。軟件方面系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)核支持網(wǎng)絡(luò)模塊，甚至可以在 設(shè)備上嵌入 Web 瀏覽器，真正實現(xiàn)隨時隨地用各種設(shè)備上網(wǎng)。 1）硬盤錄像系統(tǒng)仍未擺脫第一代模擬監(jiān)控的影響，從監(jiān)控點到中心為模擬方式傳輸，需鋪設(shè)電纜或光纜，系統(tǒng)越大建設(shè)成本越高，不易維護且維護費用較大； 2）單機容量有限，在大型系統(tǒng)中，不適用于集中錄像，錄像文件的統(tǒng)一管理不便； 3）硬盤錄像系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化功能有限，大范圍應(yīng)用管理、維護復(fù)雜。 SL3512 的軟件開發(fā)平臺，對主要的步驟和流程進行了全面的闡述，在引導(dǎo)程序 boot loader 的選擇上，創(chuàng)新性的采用了依賴于 SL3512 設(shè)計的SLboot，并且對它的啟動和運行過程進行了細致的說明。無線通信技術(shù)特別 是第三代移動通信技術(shù)的發(fā)展更是為視頻監(jiān)控提供了更加靈活方便的組網(wǎng)方式。 關(guān)鍵詞：監(jiān)控終端 、 第三代移動通信 、 ARM。一些公司利用其豐富的產(chǎn)品線，扎實的研發(fā)功底，在業(yè)界率先推出眾多網(wǎng)絡(luò)一體化產(chǎn)品，如：網(wǎng)絡(luò)攝像機．網(wǎng)絡(luò)一體球．網(wǎng)絡(luò)矩陣．網(wǎng)絡(luò)鍵盤．網(wǎng)絡(luò)報警主機．網(wǎng)絡(luò)切換器．網(wǎng)絡(luò)門禁等等。 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn) 12 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計 系統(tǒng)整體架構(gòu) 嵌入式系統(tǒng) (Embedded System)是一個以應(yīng)用為中心、以計算機，電子半導(dǎo)體，電子技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可定制的，針對應(yīng)用系統(tǒng)對低功耗，低成本，有苛刻要求的專用計算機系統(tǒng)。但是其成本較高，并且指令反復(fù)復(fù)雜，另外芯片的體積比較大，因此不符合本設(shè)計終端對體積輕便的要求，暫時不考慮 X86 處理器作為本終端的中央 CPU。 相比主流的 DSP 方案和 ASIC 方案，運用專用壓縮芯片有以下的優(yōu)點： （ 1）性價比高 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn) 16 FH8735 單芯片即可完成 8 路 D1,16 路 CIF 全實時和 16 路 D1 等功能，相比其他的 DSP 和 ASIC 方案，具有明顯的性價比優(yōu)勢。 然而 ,POSIX 并不局限于 ,例如 DEC OpenVMS 和Windows NT ,都支持 POSIX 標準 ,尤其是 IEEE (1995 年修訂 )或, 提供了源代碼級別的 C 語言應(yīng)用編程接口（ API）給操作系統(tǒng)的服務(wù)程序 ,例如讀寫文件 . 已經(jīng)被國際標準化組織 (ISO)所接受 ,被命名為 ISO/IEC 99451:1990 標準。 由于它融合了多種圖形用戶界面產(chǎn)品中的優(yōu)點，因此得到了 OSF 的所有成員及廣大第三方廠商的廣泛支持。 Android 系統(tǒng)開放源代碼，并且能夠完成很好的定制功能，也是本終端比較適合的操作系統(tǒng)。 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn) 21 相比較于 WCDMA 和 CDMA20xx， TDSCDMA 融合了國際最領(lǐng)先的技術(shù)，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面有獨特優(yōu)勢。 MPEG4 是本系列中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮囊粋€ [48]，與前兩個標準相比較，此標準具有相當大的優(yōu)勢：它是被當做一個國際化的標準 來研究的，能夠與視頻的原格式反向兼容，同時能夠支持交互式的應(yīng)用；經(jīng)過它壓縮出的視頻數(shù)據(jù)量僅為MPEG2 的 1/11，相對于其他的編碼技術(shù)具有更高的壓縮比率；在提高壓縮比率的同時， MPEG4 的數(shù)據(jù)損失量非常的小。該模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為本終端提供了一個低功耗的解決方案。 富瀚公司提供的配套的 SDK 提供了 FH35 視頻編碼芯片所有模塊的控制接口，可實現(xiàn)多路視音頻信號的實時編碼和錄像。 在設(shè)計中設(shè)定 PCI 總線的時鐘頻率為 66Mhz，因此核心板上 PCI 總線的最高傳輸速度可以達到 264MB。 Linux 服務(wù)器可以為當前主流的各種發(fā)行 Linux 操作系統(tǒng)版本。本終端在實際設(shè)計過程中主要由 FAN1117 系列芯片實現(xiàn)可以 5v到其他電壓的轉(zhuǎn)換。在 PCB 設(shè)計的時候采用分層設(shè)計的思想，兩塊板子之間通過高速 PCI 總線進行設(shè)計。為了配置外接的視頻和音頻接收芯片， FH8735 提供兩路完全獨立的標準 I2C 接口，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的外部設(shè)備 I2C 地址的沖突。 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn) 24 第三章 嵌入式終端硬件模塊的設(shè)計 整體架構(gòu) 本文所設(shè)計的嵌入式視頻監(jiān)控終端主要由以下模塊組成：電源模塊、視頻采集模塊、視頻壓縮模塊、中心控制模塊和無線傳輸模塊。 （ 1） MPEG 系列編碼標準 MPEG 即活動圖像專家組是由音視頻以及系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)的專家組成的 [39]，專門為開發(fā)運動圖像及其聲音的數(shù)字編碼標準的技術(shù)團隊。對于這么低的傳輸速率，僅能夠?qū)Ψ直媛瘦^小和幀率較低的視頻進行傳輸，并且得到的畫面的質(zhì)量非常的不理想，甚至無法做到連續(xù)，因此在本設(shè)計中不采用 GPRS 模塊，最 近幾年 3G 技術(shù)的發(fā)展為無線監(jiān)控系統(tǒng)提供了新的選擇，最新的 3G 網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸高清的視頻圖像，并且效果非常的優(yōu)良，因此無線傳輸采用 3G 模塊就行傳輸。 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn) 19 其中， RTLinux 通過把通常的 Linux 任務(wù)優(yōu)先級設(shè)為最低，而所有的實時任務(wù)的優(yōu)先級都高于它，以達到既兼容通常的 Linux 任務(wù)又保證強實時性能的目的。 (4) Windows CE Microsoft Windows CE 是從整體上為有限資源的平臺設(shè)計的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務(wù)的操作系統(tǒng)。大多數(shù)的 VxWorksAPI 是專有的。 (4)完整的產(chǎn)品線和發(fā)展規(guī)劃 ARM 公司設(shè)計的內(nèi)核能夠根據(jù)不同應(yīng)用需求對處理器性能的不同要求，設(shè)計了一個從 ARM ARM9 到 ARM ARM11，以及新定義的 Cortex M/R/A系列完整的產(chǎn)品線。 （ 2） MIPS 處理器 MIPS 處理器是由 MIPS 公司自主研發(fā)的針對高性能，高檔次的嵌入式應(yīng)用而開發(fā)的一類處理器的統(tǒng)稱 [18]。傳統(tǒng)的單片機對于網(wǎng)絡(luò)支持不足，而新一代的嵌入式處理器已經(jīng)開始內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)接口，除了支持 TCP/IP 協(xié)議，還有的支持IEEE139 USB、 CAN、 Bluetooth 或 IrDA 通信接口中的一種或者幾種，同時也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動軟件。 可以說硬盤錄像技術(shù)的成熟大大加快的視頻監(jiān)控民用化的趨勢，并得以大范圍的應(yīng)用，而又正是在大范圍應(yīng)用的大潮中，其不足之處暴露了出來。并且根據(jù)以往經(jīng)驗和本終端設(shè)計遇到的實際問題，對 PCB 設(shè)計中可能遇到的技術(shù)難點進行了總結(jié)和歸納。同時在現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的巨大推動下，目前的監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)發(fā)展到了智能化的階段。Linux、 PCI、 套接字 分類號： TN911 基于 ARM 的嵌入式監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(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)計與實現(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 pr