ARM在数字化远程视频监控系统的应用.docx

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1、ARM在数字化远程视频监控系统的应用随着信息技术的开展，数字化越来越多的代替了传统的模拟系统，数字化使得远程视频监控系统不需要专门架设线路，应用现有通讯线路就可以实现低本钱的信息传递，与传统的模拟监控系统相比，它的组网本钱大大降低、系统体积重量大大减小、运行维护更轻易。所使用的通讯线路有很多种，如：以太网、ISDN、xDSL、公共网、无线网等，根据线路的带宽不同，远程视频监控系统的图像质量也有很大不同。本文针对低设备本钱、低运行本钱和超远间隔的视频监控系统应用提出理解决方案，使用ARM嵌入式处理器和Linux操纵系统构建嵌入式系统，开发出可实际应用的远程视频监控系统，适用于低分辨率、低本钱、长

2、间隔的监控应用。1.特点：构建了ARM嵌入式处理器开发平台，提出了嵌入式系统的低本钱开发流程；前端使用廉价的一体化高集成数字化视频收集模块，简化了系统前端的设计，大大降低了前端本钱；编写简单的嵌入式操纵系统程序，动态加载应用程序，加快其执行速度；信号处理使用由高速、高性能的ARM处理器构建的嵌入式系统，通过软件来实现图像压缩。2.ARM视频监控系统平台本课题要求建立低本钱的图像数据收集、实时压缩与远程传送系统，而且要求轻易进展实验室环境下的开发与调试；另外考虑到以后的扩展要求，还需要具备内存治理单元MMU与音频接口。CirrusLogic公司的EP7312正合适要求。它是基于ARM720T内核

3、的嵌入式微处理器，运行于74MHz时其性能与100MHz的IntelPentium芯片根本相当，且功耗很低，在74MHz工作频率下，功耗90mW，具有MMU、音频接口及LCD控制器。图1是视频监控应用系统的开发平台。ARM的系统扩展槽和设备扩展槽，用于为ARM系统添加如以太网接口、海量数据存储接口和PCMCIA等接口或用于与其他功能开发板，为ARM系统扩展了CMOS图像获取功能和VGA显示功能。其中，VGA接口是通过电阻网络实现32024012bits，即4096色彩色显示。与SRAM访问相关的存放器有：SRAM控制存放器、读地址低16位、读地址高16位、读出数据存放器、写地址低16位、写地址

4、高16位、写入数据存放器；与CMOS图像收集有关的存放器有CMOS收集控制存放器、CMOS收集状态存放器；与VGA显示有关的是VGA显示控制存放器。图1ARM视频监控开发平台ARM控制CMOS图像收集，然后ARM从图像缓冲SRAM中读取图像数据到ARM内部的LCD显示存储区，显示到LCD屏上。这也就打通了整个数据前向通道，ARM获取了图像后就可以进一步做压缩处理和传输。ARM程序开发ARM视频监控系统装备512KB的FLASHROM，用于程序存储器，所以应用程序与原始数据的总和必须小于512KB。以下是ARM程序开发流程：3.软件的编写与调试针对应用编写所需的各种程序，使用ADSARMDeve

5、loperSuite建立工程文件，把编写好的汇编程序.s文件、C语言程序.c文件、.h文件参加到工程中。然后对编译参数进展相应设置，编译工程文件，编译通过后生成可执行二进制代码。使用ADW调试已编译工程，软件调试只能调试ARM指令，无法仿真外围设备；调试通过后，预备下载可执行二进制代码，进展硬件测试。4.程序下载的实现通过bootloader程序来实现对FLASH程序存储器的编程，bootloader程序是自己编写的基于内启动方式下的小程序。1首先让EP7312以内启动方式运行，PC通过串口19600bps接收到5.有关硬件调试的软件方法在没有硬件开发工具的情况下，可以通过串口来进展硬件的调试

6、，EP7312与外围硬件的连接根本上有三种方式：直接总线连接、与EP7312的片内外设专用引脚连接、连接EP7312的通用I/O引脚。以总线方式连接的外设可以通过总线读写来访问；专用外设可以通过内部专门的控制存放器来访问；经通用I/O扩展的外设那么可以通过对内部通用I/O设置存放器的控制来访问。由于内部专用存放器都对应固定的总线地址，所以这三种方式都可以通过ARM的总线操纵对指定地址的访问来实现调试。6.软件设计在ARM处理器硬件复位以后，需要运行汇编启动代码完成系统初始化，主要包括：中断向量设置、各种处理器形式下的堆栈设置、系统存放器设置、SDRAM、LCD等外围部件的设置。以下是其局部程序

7、代码：ldrr1,=DRAMControlvalue;设置SDRAM参数ldrr12,=rSDCONF;rSDCONF=0x8000.2300strr1,r12ldrr12,=rSYSCON2strr0,r12;rSYSCON2=0x8000.1100ldrr1,=DRAMConfigvalue;设置SDRAM刷新速度ldrr12,=rSDRFPRstrr1,r12;rSDRFPR=0x8000.2340;ldrr1,=0x06;设置系统时钟为74MHzldrr12,=rSYSCON3strr1,r12;rSYSCON3=0x8000.2200;-MemConfig1valueEQU0x020

8、2023c;nCS0=NORFLASH,8-bit,0waitstatesMemConfig2valueEQU0x0000023f;nCS4=forFPGA,16-bit,0waitstatesldrr1,=MemConfig1value;配置存储器位宽格式与等待状态ldrr12,=rMEMCFG1strr1,r12;MEMCFG1=0x8000.0180ldrr1,=MemConfig2valueldrr12,=rMEMCFG2strr1,r12;MEMCFG2=0x8000.01c0;-ldrsp,=SVCStack;设置堆栈图2是ARM主程序流程图。ARM处理器从获取图像信息，执行压缩程

9、序，压缩后的文件通过公共线路传递到监控主机端。由于系统采用一样的图像分辨率和常量表，所以文件头都一样，为了减少传输数据量，不传送文件头，文件头在监控主机端由软件自动添加。图2ARM主程序流程图本系统还使用调制解调器通过公共网来建立远程数据连接，在远程图像监控终端处的调制解调器处于待命状态，它使用ATS0=3&D0W&W1命令设置为自动应答方式，在3次振铃后自动摘机，经历数据风暴以后与主叫方建立连接。监控中心的调制解调器由监控软件控制拨号建立连接或挂断连接。数据联接建立好ARM会接收到“CONNECT字符串说明通讯线路连接成功，此时就可以像使用普通串口一样使用调制解调器建立的远程数据连接。ARM接收到从监控中心发来的收集命令后，依次完成图像收集、压缩处理，然后通过串口以ASC码形式直接发送图像数据到监控中心，完成一次操纵后等待下一个收集命令。7.结语本文是完全针对低设备本钱、低运行本钱和超远间隔的图像监控系统应用提出的解决方案，前端使用廉价的一体化高集成数字化视频收集模块，简化了系统前端的设计，大大降低了前端本钱；信号处理使用由高速、高性能的ARM处理器与FPGA芯片构建的嵌入式系统，通过软件来实现图像压缩；最后经过公共网来实现同城范围内的全数字化远程图像监控。在降低系统本钱的同时，进步了系统的灵敏性。0