基于嵌入式的車載DVR設(shè)計(jì).pdf

1、視頻監(jiān)控以其具備直觀、可備份和回放等特性在安保、交通、核電等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,隨著電子、網(wǎng)絡(luò)、集成芯片技術(shù)的發(fā)展,視頻監(jiān)控從最初基于PC機(jī)的模擬視頻監(jiān)控發(fā)展到如今的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)；不論從功能還是存儲容量等方面,視頻監(jiān)控都今非昔比,特別是隨著片上系統(tǒng)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)以及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻監(jiān)控正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
　　 本文正是基于片上系統(tǒng)FIE8180設(shè)計(jì)了一種車載數(shù)字硬盤錄像機(jī),和普通數(shù)字硬盤錄像機(jī)不同

2、,車載數(shù)字硬盤錄像機(jī)對硬盤防震、通訊及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性要求更高。FIE8180系統(tǒng)平臺包括H.264編解碼器、視頻采集、656out_gen、LCD控制器、IDES/3DES控制器、USB2.0 OTG接口控制器,USB2.0物理層和DMA控制器、PCI橋、IDE控制器、以太網(wǎng)MAC控制器、和AMBA總線架構(gòu)等。基于FIE8180系統(tǒng)平臺,DVR系統(tǒng)采取了模塊化設(shè)計(jì),模塊化設(shè)計(jì)在降低開發(fā)難度的同時(shí),提高了系統(tǒng)可靠性,還降低了發(fā)成本；

3、結(jié)構(gòu)上系統(tǒng)主要分為主控模塊、音視頻采集模塊、外部存儲器模塊以及通訊模塊四個(gè)部分,本文正是對這四個(gè)部分的硬件電路圖進(jìn)行了分析、設(shè)計(jì)。
　　 主控模塊是系統(tǒng)的核心,主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)和信息處理；FIE8180內(nèi)部集成了MPEG4/JPEG以及H.264編解碼芯片,可以對視頻采集模塊初處理后的視頻進(jìn)行編碼,便于存儲、傳輸或者進(jìn)行解碼輸送至LCD或TV。音視頻采集模塊由采集芯片TW2835進(jìn)行四路音視頻同步采集并對音視頻信號進(jìn)行初

4、處理,該芯片還具有優(yōu)良的圖形疊加功能,顯示為OSD位圖,同時(shí)采用CPLD控制OSD屏顯；CPLD還負(fù)責(zé)控制視頻數(shù)據(jù)存儲、環(huán)境信息采集和處理,這種采用CPLD和CPU共同控制采集芯片的方式,不但提高了系統(tǒng)處理速度和效率,同時(shí)降低了設(shè)計(jì)難度。在外部數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計(jì)了硬盤接口和SD卡接口,硬盤以其存儲容量大、性價(jià)比高等成為數(shù)字硬盤錄像機(jī)的主要存儲設(shè)備；相對IDE接口硬盤,在嵌入式系統(tǒng)中SATA硬盤以其存儲速度更快、誤碼率少具有明顯優(yōu)勢,但是F

5、IE8180只提供了IDE接口,所以要使用IDE-SATA轉(zhuǎn)換芯片JM20330進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換；而SD則因?yàn)轶w積小、抗震強(qiáng)等特性常使用在嵌入式系統(tǒng)中,而且SD卡支持熱插拔,這對車載DVR來說使用SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲、備份是具有實(shí)際意義的。
　　 通訊部分,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了JTAG接口,通過該接口可以使用仿真器實(shí)現(xiàn)CPU在線編程、仿真和調(diào)試；串口部分,可實(shí)現(xiàn)報(bào)警輸入、音頻采集功能,以及通過RS232-RS485轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成RS485電

6、平對云臺進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)攝像機(jī)方位和進(jìn)行變焦、聚焦等；該部分還集成了以太網(wǎng)控制器,通過該控制器實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)和Internet接入,以及通過WEB和遠(yuǎn)程服務(wù)器通信；另外設(shè)計(jì)了USB2.0接口,通過USB接口可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、傳輸,USB接口還可以連接鍵盤、無線網(wǎng)卡等,在該接口使用了USB2.00TG技術(shù),OTG技術(shù)使USB擺脫了主從架構(gòu)限制,實(shí)現(xiàn)端對端的傳輸模式,即允許USB在沒有主機(jī)的情況下,實(shí)現(xiàn)從設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸；而且OTG還提供了電源管