基于DM365的視頻編碼器的硬件設(shè)計
加入技術(shù)交流群
視頻輸出部分：DM365內(nèi)嵌ARM微處理器，該處理器核心功能是對數(shù)據(jù)流進行轉(zhuǎn)發(fā)，外接存儲器模塊、以太網(wǎng)模塊、串口模塊等。ARM先完成壓縮數(shù)據(jù)的RTP、UDP、IP封裝，然后經(jīng)過MAC成幀，最后通過以太網(wǎng)控制器PHY完成數(shù)據(jù)包的發(fā)送。此外ARM還負責解析接收數(shù)據(jù)，對PC機發(fā)來的相關(guān)參數(shù)命令進行轉(zhuǎn)發(fā)，進行相應(yīng)的運算設(shè)置(視頻壓縮碼率、幀率等)，通過串口實現(xiàn)對外設(shè)的控制(云臺控制器、鏡頭等)，通過GPIO對報警輸入輸出的處理等等。
2 模塊設(shè)計
2．1 視頻音頻輸入模塊
在DM365上有VPFE接口，能支持多種格式的視頻輸入格式。系統(tǒng)實現(xiàn)1路高清視頻輸入，高清A／D轉(zhuǎn)換芯片采用TVP7002。TVP7002能實現(xiàn)R／Pr、C／Y、B／Pb信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換率高達165 MHz，在很多高清數(shù)字視頻環(huán)境中被使用，分辨率高達1080P。DM365通過IIC總線對其配置，對TVP7002內(nèi)部寄存器進行適當配置，可以處理720P分辨率的視頻源，A／D以后的視頻數(shù)據(jù)從TVP7002數(shù)字視頻口輸出到DM365的VPFE。系統(tǒng)同時提供高清數(shù)字視頻輸入接口，HDVICP協(xié)處理器可以在1 280X720P30的格式下提供H．264標準的視頻編碼或解碼，而MJCP協(xié)處理器除了支持JPEG標準，還可以在1 920x1 080P24的格式下提供MPEG-4的視頻編碼或解碼。
系統(tǒng)實現(xiàn)1路LINEIN和立體聲輸出通過AIC23實現(xiàn)，DM365通過IIC總線對其配置，AIC23連接在DM365的MCBSP口。DM365的MCBSP被用作雙向數(shù)據(jù)通道，所有的音頻數(shù)據(jù)流都通過此通道傳輸，并支持不同的數(shù)據(jù)格式。
2．2 以太網(wǎng)模塊
系統(tǒng)含有I路10／100M網(wǎng)絡(luò)接口，DM365內(nèi)帶MAC控制器，在EMAC接口外接一片以太網(wǎng)PHY芯片，PHY采用RTL8201，RTL8201與DM365的MII接口相連。DM365通過MDIO接口實現(xiàn)對RTL8201寄存器的配置及控制，其他握手信號依次連接，通過上拉下拉電阻對RTL8201進行適當?shù)呐渲?設(shè)置PHY地址等)，RTL8201在上電初導(dǎo)入這些配置信息，并進行相應(yīng)的工作。在RTL8201的時鐘接口外接一個25 MHz晶體，作為RTL8201的時鐘源。RTL8201外接網(wǎng)絡(luò)變壓器，進行信號隔離，通過RJ45連接到網(wǎng)絡(luò)。
2．3 存儲、USB、串口、RTC、報警模塊
系統(tǒng)提供1路USB接口，支持OTG模式和HOST模式，支持USB2．0 High Speed(480 Mb／s)、Full Speed(12 Mb／s)，可設(shè)置的FIFO。DM36 5片載USB Controler和USB PHY，通過相關(guān)配置完成其初始化，在USB上可以外接USB-SATA硬盤等外設(shè)。
系統(tǒng)外接DDR2 SDRAM和NAND Flash作為片外存儲器，通過設(shè)置BTSEL[2：0]為000來選擇啟動方式為NANDFlash BOOT模式。DM365的AEMIF接口可以支持NANDFlash和NOR Flash，因為NAND Flash存儲容量大，價格便宜，本設(shè)計選用NAND Flash。
DM365提供了專門的DDR2控制接口，16位數(shù)據(jù)線，14位地址線和3根塊選擇信號，可以支持256 MByte的存儲空間，系統(tǒng)選用DDR2 SDRAM芯片K4T1G164QQ。
DM365有2個UART接口，系統(tǒng)外接兩路串口，一路RS232，用做調(diào)試，一路RS485外設(shè)進行通訊(云臺鏡頭等)。并通過GPIO提供2路開關(guān)量報警輸入和2路開關(guān)量報警輸出，報警輸入通過光藕來實現(xiàn)，當報警信號輸入時，光藕導(dǎo)通，輸出低電平至DM365 GPIO，當沒有報警信號輸入時，光藕截止，輸出高電平至DM365 GPIO，DM365通過檢測GPIO電平來判斷報警輸入信號的有無，報警輸出通過控制繼電器的開合來實現(xiàn)。系統(tǒng)還通過IIC擴展了一路RTC。
系統(tǒng)通過外部晶體為DM365提供24 MHz時鐘輸入，DM365內(nèi)部PLL來產(chǎn)生模塊時鐘。
2．4 電源部分
系統(tǒng)提供5 V電源輸入接口，通過電源轉(zhuǎn)換芯片提供+1．35 V、+1．8 V和+3．3 V的電源。其中1．35 V和1．8 V采用TPS62040DGQ產(chǎn)生。TPS62040DGQ是TI公司推出的一款高效率低紋波的DC-DC芯片，其輸出電壓通過電阻進行調(diào)節(jié)。3．3 V電壓采用TPS5430實現(xiàn)，其最高輸入電壓可以達到36 V，最大提供3 A的電流。
對系統(tǒng)的上電順序是：先給內(nèi)核上電(1．35V)，然后對PLL等模塊上電(1.8V)。即先通過TPS5430得到3.3V的電源，然后通過TPS62040DGQ產(chǎn)生1．35 V，通過1．35 V連接到另一片TPS62040DGQ的EN上1．8 V，產(chǎn)生1．8 V以后，通過開關(guān)管導(dǎo)通先前產(chǎn)生的3．3 V，3．3 V最后加載到DM365上。產(chǎn)生下電順序與上電順序相反。
3 結(jié)束語
為測試設(shè)計是否達到預(yù)定要求，對系統(tǒng)性能進行了較為完備的測試，選用了多種高清視頻輸入源在不同的環(huán)境中進行測試，有測試運動快慢及劇烈程度的畫面，有測試黑自圖像效果的全黑與全白，還有測試亮度等級的階梯圖案等。
實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)能實時的進行編碼，解碼圖像畫面清晰流暢，沒有馬賽克以及動畫現(xiàn)象，沒有曝光過度、人像曝光不足、偏色、曝光和白平衡不準確等問題，色彩鮮艷，亮度分明?？朔藰藴是逦缺O(jiān)控系統(tǒng)中存在的不足。
此設(shè)計方案經(jīng)濟使用，符合設(shè)計初衷，在可視電話、高清監(jiān)控系統(tǒng)、車載監(jiān)控領(lǐng)域有廣泛的市場前景。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166028.htm
評論