基于DSP的圖像壓縮無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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4．4 nRF24L01無線通信模塊
數(shù)據(jù)發(fā)送端首先配置nRF24L01寄存器，包括設(shè)置工作模式、使能自動應(yīng)答等功能。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將發(fā)送的數(shù)據(jù)塊按時(shí)序由SPI接口寫入nRF24L01緩存區(qū)，然后設(shè)置發(fā)送控制引腳為高電平并至少保持10 μs，延時(shí)130μs后發(fā)射數(shù)據(jù)，發(fā)射的數(shù)據(jù)自動打包并按寄存器的設(shè)置加入1個(gè)字節(jié)或2個(gè)CRC校驗(yàn)碼；若開啟自動應(yīng)答，nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號。如果收到應(yīng)答信號，則認(rèn)為發(fā)射成功；若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有接收到應(yīng)答信號，則自動重新發(fā)射數(shù)據(jù)，直到重發(fā)次數(shù)超過設(shè)定閾值，以上操作都影響狀態(tài)寄存器中的相應(yīng)標(biāo)志位。
圖5(a)為數(shù)據(jù)無線發(fā)射的程序流程。在數(shù)據(jù)接收端接收數(shù)據(jù)，同樣先配置相關(guān)寄存器，設(shè)置為接收模式，延時(shí)130μs后進(jìn)入接收狀態(tài)等待接收數(shù)據(jù)。當(dāng)接收方檢測到有效地址和CRC校驗(yàn)碼時(shí)，自動去除數(shù)據(jù)包頭和CRC校驗(yàn)碼，存儲數(shù)據(jù)至接收堆棧中，更改狀態(tài)寄存器相應(yīng)位，通知CPU讀取數(shù)據(jù)。若開啟自動應(yīng)答，接收端進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)發(fā)射應(yīng)答信號。圖5(b)為數(shù)據(jù)無線收發(fā)的程序流程。
4．5 與上位機(jī)的通信
接收端采用DSP與無線模塊連接，通過DSP的USB接口與PC機(jī)連接。圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始與結(jié)束由JPEG協(xié)議的文件結(jié)束關(guān)鍵字OXFFD9標(biāo)識，一幅圖像傳輸?shù)慕邮諛?biāo)志也是下一幅圖像的開始標(biāo)志。由于采集圖像不同，生成壓縮碼流長度也不同，所以在發(fā)送端圖像傳輸?shù)淖詈笠唤M數(shù)據(jù)空位用0X00填充；接收端讀取圖像結(jié)束標(biāo)識后省去后續(xù)數(shù)據(jù)，并通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)。
5 系統(tǒng)測試結(jié)果及分析
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)已成功測試，測試結(jié)果達(dá)到預(yù)期要求，并對其進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化。圖6為系統(tǒng)采集的圖像和壓縮16倍后室內(nèi)有阻隔傳輸30 m的結(jié)果。
6 結(jié)束語
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)控，便于安裝，可應(yīng)用于廠房、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等短距離監(jiān)控及對突發(fā)事件現(xiàn)場的臨時(shí)監(jiān)控。采用該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路為無線監(jiān)控領(lǐng)域設(shè)計(jì)一套低成本的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，若采用更高壓縮比的圖像壓縮算法，系統(tǒng)性能將會得到進(jìn)一步改善。
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