【正文】 多 種 IP 核以及大量的片上可編程邏輯資源集成在一塊硅片上，完成整個系統(tǒng)的主要邏輯功能。 基于 FPGA 的視頻處理系統(tǒng)把得到的模擬圖像信號經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換芯片后轉(zhuǎn)換為 ITU格式的數(shù)字信號輸入到 FPGA 內(nèi)部，在 Nios Ⅱ 的控制和調(diào)度下由 FPGA 完成圖像的編解碼以及顯示和傳輸?shù)裙δ堋? 該方案優(yōu)點：強(qiáng)大的并行處理能 力和可定制流水線結(jié)構(gòu)讓 FPGA 非常適合視頻算法的實現(xiàn)，能對圖像進(jìn)行比較復(fù)雜的實時處理。 該方案缺點： SOPC 技術(shù)還處于發(fā)展階段，能夠獲得的信息和資料非常有限。 Altera公司的 SOPC系統(tǒng)的集成開發(fā)工具 SOPC Builder編譯效率較低，硬件編譯時間過長。自單片機(jī)誕生以來，已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活的各個方面，單片機(jī)以其高速度、低功耗、低價格等優(yōu)點得到非常廣泛的應(yīng)用，其使用量每年以數(shù)百億片計。 單片機(jī)集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用微處理器于單片芯片中，可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 該方案缺點：視頻的采集編解碼對芯 片的要求較高，單片機(jī)性能有限，易造成功耗較大；基于單片機(jī)的處理系統(tǒng)的可拓展性較小。 通信控制方式的選擇 樓宇可視對講系統(tǒng)需要傳輸?shù)男盘栔饕腥悾謩e是音頻信號、視頻信號和數(shù)據(jù)信號。在介質(zhì)材料上，目前主要以多芯線為主流方式，視頻信號用同軸電纜傳送，音頻 、數(shù)據(jù)以及電源線通常用 RVV 線，也可以使用網(wǎng)絡(luò)線。 RS485 早期的樓宇對講的通信方式一般采用 RS485 總線，通過串行總線或并行總線連接 ,需設(shè)置獨立的視頻音頻通道才能進(jìn)行圖像傳輸 , 當(dāng)傳輸距離超出一定范圍 ,其視頻圖像容易出現(xiàn)衰減 ,圖像傳輸質(zhì)量不清晰，穩(wěn)定性較差；目前許多可視對講系統(tǒng)還是基于RS485 總線構(gòu)建的 ,雖然其技術(shù)己經(jīng)比較成熟 ,但由于其只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng) ,通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行 ,系統(tǒng)的實時性、可靠性較差 ,主節(jié)點任務(wù)繁忙，而且還會因個別節(jié)點出現(xiàn)問題 ,使得 總線處于 /死鎖狀態(tài)，一旦主節(jié)點出現(xiàn)故障就可能引起整個系統(tǒng)癱瘓；數(shù)據(jù)通信方式為命令響應(yīng)式，數(shù)據(jù)傳輸效率較低，同時當(dāng)通信下端出現(xiàn)異常時，數(shù)據(jù)不能立即上傳，靈活性較差，不能適應(yīng)實時性要求較高的場合。 Lonworks 總線 Lonworks 是具有強(qiáng)勁實力的現(xiàn)場總線技術(shù)，由美國 Ecelon 公司推出并由它們與摩托羅拉、東芝共同倡導(dǎo) ，于 1990 年正式公布而形成的。 Lonworks技術(shù)所采 用的 LonTalk協(xié)議被封裝在稱之為 Neuron的芯片中并得以實現(xiàn)。芯片中還具有存儲信息 緩沖區(qū) ，以實現(xiàn) CPU 之間的信息傳遞，并作為網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)和應(yīng)用緩沖區(qū)。 另外，在開發(fā)智能通信接口、智能傳感器方面， Lonworks 神經(jīng)元芯片也具有獨特的優(yōu)勢。 缺點： Lonworks 總線的成本較高，雖然它兼容 TCP/IP 協(xié)議，但是并不能取代上層局域網(wǎng)直接掛接到 INTERNET 網(wǎng)上，另外，其仲裁方式很容易因數(shù)據(jù)無限重發(fā)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。其總線規(guī)范現(xiàn)已被 ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)組織 制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)，得到了 Motorola、 Intel、 Philips、 Siemens、 NEC 等公司的支持，已廣泛應(yīng)用在離散控制領(lǐng)域。其信號傳輸介質(zhì)為雙絞線，通信速率最高可達(dá) 1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá) 10km/kbps，可掛接設(shè)備最多可達(dá) 110個。當(dāng)節(jié)點嚴(yán)重錯誤時，具有自動關(guān)閉的功 能以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點及其通信不受影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。它采用總線仲裁技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)幾個節(jié)點同時在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息時，優(yōu)先級高的節(jié)點可繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級低的節(jié)點則主動停止發(fā)送，從而避免了總線沖突 [15]。還有插在 PC 機(jī)上的 CAN 總線接口卡，具有接口簡單、編程方便、價格便宜等優(yōu)點，常用的有 Philips 公司 CAN 控制器 SJA1000。 這種可視對講系統(tǒng)包括主機(jī)和若干分機(jī) ,主機(jī)位于總控制室 ,分機(jī)位于各個用戶室內(nèi)，整個通訊網(wǎng)絡(luò)采 CAN 總線進(jìn)行控制 ,音頻及視 頻信號仍可通過專線進(jìn)行傳輸，而 CAN總線是全數(shù)字式現(xiàn)場測控設(shè)備互連總線 ,通訊速率最高可達(dá) 1Mbps,節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能 ,以使總線上其它節(jié)點的操作不受影響 ,彌補(bǔ)了 485總線的不足。 CAN 總線在數(shù)據(jù)傳輸方面有著顯著的優(yōu)勢，它能夠完全適應(yīng)和勝任智能樓宇可視對講系統(tǒng)的工作環(huán)境與要求，其協(xié)議的充分性和完整性，使 CAN 總線在數(shù)據(jù)通訊中具有很強(qiáng)的可靠性、實時性和靈活性，不會因網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱 瘓，其采用短幀結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)出錯率極低，并且 CAN 總線的通信芯片價格低廉，使用方便； CAN總線與 Lonworks 總線相比，前者在智能樓宇中應(yīng)用 比較 有優(yōu)勢 [16]。 論證總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計課題主要是 在理解 樓宇智能化系統(tǒng) 組成及工作原理 的 基礎(chǔ)上 ，綜合樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設(shè)計 10 利用所學(xué)知識，研究樓宇對講系統(tǒng)各部分的具體功能，分析樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信息傳輸方式，設(shè)計并實現(xiàn)一套樓宇可視對講門禁系統(tǒng)。本課題研究設(shè)計樓宇可視對講系統(tǒng)門口機(jī)相關(guān)硬件電路和軟件部分，實現(xiàn)樓樓宇內(nèi)外房間拔號呼叫、可視對講、遙控開鎖等門禁系統(tǒng)功能。 第 2 章 系統(tǒng)整體設(shè)計 進(jìn)行設(shè)計前，需要熟悉可視對講門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理，對系統(tǒng)設(shè)計作出整體規(guī)劃，確定設(shè)計目標(biāo)和實現(xiàn)功能。其各部分的主要作用如下： 管理機(jī)：可以與樓內(nèi)任一住戶分機(jī)通話，也可以與門口機(jī)通話，可以進(jìn)行全局廣樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設(shè)計 11 樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設(shè)計 12 經(jīng)確認(rèn)后住戶通過住戶分機(jī)的按鍵，發(fā)出開鎖信號到主機(jī)，由主機(jī)發(fā)出動作信號，實現(xiàn)遙控開鎖，使其進(jìn)入。系統(tǒng)模塊組合靈活，便于擴(kuò)充，能滿足住戶不同需求。 樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設(shè)計 13 (3)保安防盜：系統(tǒng)中保安防盜可以采用兩種方式 ： 一種是住戶分機(jī)自身具有多路防區(qū)的報警功能，一種是專用的住戶多路防區(qū)報警系統(tǒng)。 PART 1/2