【正文】 動(dòng) 中央處 理模塊時(shí)鐘模塊視頻切換 音頻切換報(bào)警模塊網(wǎng)絡(luò)接口顯示模塊音頻放大視頻輸入視頻輸出音頻輸出音頻輸入廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器3輸出一路正常信號(hào)，實(shí)現(xiàn)智能音頻切換功能。（6） 網(wǎng)絡(luò)接口模塊 網(wǎng)絡(luò)接口模塊具備以太網(wǎng)接口（獨(dú)立 IP 地址） ，并可通過該網(wǎng)絡(luò)接口連接上位計(jì)算機(jī)。 本章小結(jié)本章介紹了硬件整體結(jié)構(gòu)，各部分模塊功能，以及各部分模塊的功能元件的旋影，根據(jù)系統(tǒng)要求確定了硬件電路的模塊化設(shè)計(jì)方案。根據(jù)此方案，智能音視頻切換器的設(shè)計(jì)分為兩部分，一部分是中央處理模塊的設(shè)計(jì)，另一部分是外圍模塊電路的設(shè)計(jì)，對(duì)于每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，主要是進(jìn)行關(guān)鍵元器件的選擇，然后根據(jù)所選器件完成相應(yīng)的電路連接，最后整合成完整的智能音視頻切換器的電路。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。 在 flash 編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器6能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低8位地址字節(jié)。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INTO(外部中斷 0)廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器7 INTO(外部中斷 0) T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。特殊寄存器AUXR(地址8EH) 上的DISRTO 位可以使此功能無效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。如果需要，通過將地址為8EH的SFR 的第0位置“1”，ALE操作將無效。否則，ALE 將被微弱拉高。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。EA/VPP:訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接VCC。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器8XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 AT89S52 空閑模式和掉電模式空閑模式 在空閑工作模式下，CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，片上 RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，而可以訪問端口引腳。掉電模式在掉電模式下，晶振停止工作，激活掉電模式的指令是最后一條執(zhí)行指令。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。在 VCC 未恢復(fù)到正常工作電壓時(shí)，硬件復(fù)位不能無效，并且應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使晶振重新工作和初始化。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器9圖 32 中央控制模塊電路圖 AT89S52 共有 I/O 接口 32 個(gè)。通過這四個(gè)來實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制。P1P16 和 P17 接口分別于視頻選擇切換芯片 MAX4314 中的 A0，A1 端口和視頻輸出檢測(cè)芯片 MAX7450 中的 LOS 端口相連接。P30 和 P31 分別于音頻選擇切換芯片 M309 中的 A0 和 A1 相連，以此通過單片機(jī)對(duì)音頻電路對(duì)其輸入信號(hào)進(jìn)行選擇切換。為節(jié)省 I/O 資源，共享 I/O 口，同時(shí)也為了讀取外部設(shè)備方便，對(duì) LCD和 ADC0809 進(jìn)行總線時(shí)序操作?？偩€端口計(jì)算如下表：P0 /7外設(shè)口低位地址ADC0809CS1602CS（EN）1602RS 1602RW 空任意值 0 0 0 0 0 AD 讀/寫數(shù)據(jù)口（0x00 00）任意值 1 1 0 0 0 液晶寫指令口（0x03 00）任意值 1 1 1 0 0 液晶寫數(shù)據(jù)口(0x07 00)任意值 1 1 0 1 0 液晶讀狀態(tài)口(0x0B 00)其中空白處為任意數(shù)值皆可（0/1） ，缺省為 0由于采用了總線結(jié)構(gòu)，P0 和 P2 口作為數(shù)據(jù)總線和地址總線本來是不可以再?gòu)?fù)用外接其他外設(shè)，但是有一種特殊情況：在不影響總線結(jié)構(gòu)條件下：作為輸入，且只能作為輸入，如 V*LOST 就只能是輸入的。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器11 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) 芯片 DS3231 介紹 DS3231 是低成本、高精度 I2C 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，具有集成的溫補(bǔ)晶體振蕩器(TCXO) 和晶體。集成晶體振蕩器提高了器件的長(zhǎng)期精確度，并減少了生產(chǎn)線的元件數(shù)量。RTC 保持秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。時(shí)鐘的工作格式可以是 24 小時(shí)或帶AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。地址與數(shù)據(jù)通過 I2C 雙向總線串行傳輸。另外，RST 監(jiān)視引腳可以作為手動(dòng)按鈕輸入以產(chǎn)生外部復(fù)位信號(hào)。此漏極開路輸出引腳要求外接上拉電阻。該引腳應(yīng)使用 至 電容進(jìn)行去耦。該漏極開路輸出引腳要求外接上拉電阻。該多功能引腳的功能由控制寄存器(0Eh) 的 INTCN 位決定。當(dāng) INTCN 設(shè)定為 1 時(shí)，計(jì)時(shí)寄存器與任一鬧鐘寄存器相匹配時(shí)都會(huì)觸發(fā)INT/SQW 引腳(如果使能鬧鐘功能)。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器124 RST 低電平有效復(fù)位引腳。引腳指示 VCC 相對(duì)于 VPF 指標(biāo)的狀態(tài)。若 VCC 超過 VPF 并持續(xù) tRST 時(shí)間，RST 引腳驅(qū)動(dòng)為高阻抗。該引腳可由按鈕復(fù)位請(qǐng)求來觸發(fā)。無需外接上拉電阻。512 . 無連接。13 GND 地14 VBAT 備用電源輸入。15 SDA 串行數(shù)據(jù)輸入/輸出。此漏極開路引腳要求外接上拉電阻。該引腳為 I2C 串口的時(shí)鐘輸入，用于串口上同步數(shù)據(jù)傳輸。TCXO 提供穩(wěn)定、精確的基準(zhǔn)時(shí)鐘。C 至+85176。2 分鐘/年之內(nèi)。RTC 為低功耗時(shí)鐘/日歷，提供兩個(gè)可編程日歷鬧鐘和一路可編程方波輸出。時(shí)鐘/日歷提供秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。時(shí)鐘可工作在 24 小時(shí)或帶 AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。溫補(bǔ)電壓基準(zhǔn)和比較器電路用于監(jiān)視 VCC 電平，以檢測(cè)電源故障，并在必要時(shí)自動(dòng)切換至備用電源。（2）工作原理DS3231 可劃分為四個(gè)功能組：TCXO、電源控制、按鈕復(fù)位功能和廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器13RTC。32kHz TCXOTCXO 包括溫度傳感器、振蕩器和控制邏輯。僅在溫度值發(fā)生變化時(shí)，或者用戶啟動(dòng)的溫度轉(zhuǎn)換完成時(shí)，才加載包括 AGE 寄存器變化的新值。電源控制 該功能由溫補(bǔ)電壓基準(zhǔn)和監(jiān)視 VCC 電平的比較器電路提供。當(dāng) VCC 低于 VPF 但高于 VBAT 時(shí)，DS3231 由 VCC 供電。參考下表。典型的振蕩器啟動(dòng)時(shí)間在 1 秒以內(nèi)。一旦振蕩器運(yùn)行起來，只要電源(VCC 或者 VBAT) 有效就會(huì)一直保持運(yùn)行狀態(tài)。 按鈕復(fù)位功能 DS3231 提供連接至 RST 輸出引腳的按鈕開關(guān)功能。如果檢測(cè)到一個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換，廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器14DS3231 通過拉低 RST 完成開關(guān)去抖。如果信號(hào)線依舊