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            基于視頻切換芯片AD8112的視頻矩陣切換裝置

            作者: 時(shí)間:2010-06-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要:采用NXP公司ARM7的微控制器LPC2378與ADI公司的,設(shè)計(jì)了一種;在μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)的支持下,實(shí)現(xiàn)了具有以太網(wǎng)接口的64路輸入、8路視頻輸出的視頻。
            關(guān)鍵詞:LPC22378;;視頻矩陣;以太網(wǎng)

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/166681.htm

            引言
            視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年的時(shí)間,從最早的模擬監(jiān)控到前些年火熱的數(shù)字監(jiān)控,再到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,發(fā)生了翻天覆地的變化。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在港口、工廠、銀行、機(jī)場、交通等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在大型監(jiān)控系統(tǒng)中,由于監(jiān)控點(diǎn)眾多,需要監(jiān)控的視頻圖像也很多,因此需要使用大量的攝像機(jī)。監(jiān)控中心的監(jiān)視器與現(xiàn)場攝像機(jī)的數(shù)量比一般為1:5~1:10,故視頻矩陣設(shè)備在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中具有十分重要的作用。
            目前,國內(nèi)使用的視頻矩陣切換系統(tǒng)一般規(guī)模較小,并且大多數(shù)通過RS232串口連接的鍵盤來控制視頻矩陣的切換,實(shí)施遠(yuǎn)程操控很繁瑣。本文采用NXP公司ARM7的微控制器LPC2378與ADI公司的視頻矩陣切換構(gòu)成了視頻矩陣切換,實(shí)現(xiàn)了具有以太網(wǎng)接口的64路視頻輸入、8路視頻輸出的視頻矩陣。
            監(jiān)控中心可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄⒁曨l切換控制命令和云臺操作控制命令發(fā)送給LPC2378,再由LPC2378根據(jù)協(xié)議處理上位機(jī)發(fā)來的命令數(shù)據(jù),控制視頻矩陣和攝像機(jī)云臺。這樣,操作人員可以使用可視化的上位機(jī),通過以太網(wǎng)對視頻進(jìn)行切換。在上位應(yīng)用軟件的支持下,該系統(tǒng)具有自動(dòng)、循環(huán)切換視頻的功能,并且可以通過網(wǎng)絡(luò)通信的方式,在遠(yuǎn)端對各攝像機(jī)的云臺實(shí)施操作。

            1 LPC2378的特性
            LPC2378包含了10/10OM Ethernet MAC、USB 2.0全速接口、4個(gè)UART、2路CAN通道、1個(gè)SPI接口、2個(gè)同步串行端口(SSP)、3個(gè)I2C接口、1個(gè)I2S接口、MiniBus、4個(gè)通用定時(shí)器、10位A/D轉(zhuǎn)換器、RTC、看門狗和104個(gè)通用I/0引腳。LPC32378的特性如下:
            ①ARM7TDMI-S處理器,可在高達(dá)72 MHz的工作頻率下運(yùn)行。
            ②高達(dá)512 KB的片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器,具有在系統(tǒng)編程(ISP)和在應(yīng)用編程(IAP)功能。單個(gè)Flash扇區(qū)或整個(gè)擦除的時(shí)間為400 ms,256字節(jié)編程的時(shí)間為1 ms。Flash程序存儲(chǔ)器在ARM局部總線上,可以進(jìn)行高性能的CPU訪問。
            ③ARM局部總線上有高達(dá)32 KB的SRAM,可以進(jìn)行高性能的CPU訪問。
            ④以太網(wǎng)接口的16 KB靜態(tài)RAM,也可用作通用SRAM。
            ⑤USB接口的8 KB靜態(tài)RAM,也可用作通用SRAM。
            ⑥2個(gè)AHB系統(tǒng),可以同步進(jìn)行Ethernet DMA、USB DMA以及從片內(nèi)Flash執(zhí)行程序的操作,這些功能不會(huì)產(chǎn)生競爭。總線橋允許Ethernet DMA訪問其他AHB子系統(tǒng)。
            ⑦外部存儲(chǔ)控制器支持諸如Flash和SRAM的靜態(tài)設(shè)備,8位數(shù)據(jù)/16位地址并行的總線僅可在LPC2378中使用。
            ⑧先進(jìn)的向量中斷控制器,支持多達(dá)32個(gè)向量中斷。
            ⑨通用AHB DMA控制器(GPDMA)能夠與SSP串行接口、I2S端口和SD/MMC卡端口共用,也可用于存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的傳輸。
            LPC2378內(nèi)部集成的Ethernet控制器使用RMII接口與外圍電路PHY芯片(例如DM9161A)進(jìn)行通信,從而易于實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信功能。

            2 AD8112的功能特點(diǎn)
            AD8112是ADI公司的16路輸入、8路輸出的視頻矩陣切換芯片,所有的輸入和輸出都具有緩存。AD8112具有由128個(gè)獨(dú)立的電子開關(guān)構(gòu)成的開關(guān)矩陣,可以實(shí)現(xiàn)16路視頻輸入、8路視頻輸出。該矩陣切換是100%非阻塞的,通過串行或并行編程方式寫入控制系列字,可以使能任意一路輸入和任意一路輸出連接,每一個(gè)輸出可以和16擬輸入信號中的任意一路連接。AD8112功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。


            AD8112的輸出端設(shè)有高速放大器,放大器的補(bǔ)償是自動(dòng)地優(yōu)化到每一個(gè)增益選擇的最大帶寬。每一個(gè)輸出可以由控制系列字的第5位控制使能。當(dāng)被禁止時(shí),輸出引腳可以視為一個(gè)4 kΩ的電阻,并且允許將多個(gè)禁用的輸出引腳連接在一起。當(dāng)上電或者異步復(fù)位時(shí),所有的輸出引腳將被初始化成禁止?fàn)顟B(tài),避免在大規(guī)模視頻矩陣中的輸出發(fā)生沖突。


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