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最受工程师喜爱的 ARM 设计方案精华集锦  电子发烧友网讯：电子发烧友网的读者在2012 年上半年都在关注哪方面的技术趋势，哪些内容最受 到工程师们的青睐？基于此，电子发烧友网将陆续整合推出各热门技术点设计方案精华集锦系列，本篇为 《最受工程师喜爱的ARM 设计方案精华集锦》，敬请关注后续系列。 基于 ARM 的远程无线视频监控系统设计 随着计算机、网络、通信技术的发展，以及多媒体视频技术的不断完善，基于网络的第三代远程网络 视频监控系统取得了长足的发展。新一代的监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播 放为核心。系统采用嵌入式多任务操作系统、高效的视频压缩芯片和功能强大的嵌入式处理器，将视频压 缩和传输处理工作全部内置到芯片上，前端摄像机送来的视频信号数字化后经过压缩、打包等过程变成基 本网络协议的视频流，通过网络的传输，视频流发送到接收端。视频接收端可利用软件进行解码，在 PC 上进行显示和处理。 系统硬件平台 本系统是以 PXA270 为微处理器的 ARM 开发平台组成。PXA270 是一个 32 位处理器，可在 312MHz、 416MHz 、520MHz 和 624MHz 这 4 种不同的时钟频率下运行。用在高性能、低功耗、便携、手持式的设 备中。它加入了 Intel Xscale 技术，具有调节动态电压和频率以及完善的电源管理功能，提供了工业界领 先的 MIPS/mw 性能。外接网卡接口与处理器直接连接，实现以太网通信，可利用 TFTP 协议对内核和根 文件系统的映像进行快速下载。有 3 个 UART 分别是标准、蓝牙和全功能的 UART，可以通过全功能 UART 与 GPRS DTU 相连接进行信号传输。3 个 USB 接口，可以与 USB 摄像头相连接进行图像采集。USB 摄 像头采用的是以 OV511 为芯片的网眼 V2000 摄像头。 GPRS DTU 是一款基于 GPRS 网络的无线数据传输终端设备，提供全透明数据通道，网络覆盖范围 广能使用移动电话的地方就可以使用支持数据透明传输与协议转换，支持备用数据中心，点对点互连功能， 支持永远在线、空闲下线和空闲掉电 3 种工作方式，具有短信和电话唤醒功能，支持断线自动重连功能。 系统总体设计 整个监控系统主要是由 ARM 、GPRS DTU、USB 摄像头和 PC 组成。ARM 开发板以 Linux 操作系统 编写驱动，通过指令调度利用 USB 摄像头进行图像采集，将采集好的图像通过 GPRS DTU 进行无线传输， PC 与因特网相连接，接收到 GPRS DTU 传输过来的图像，通过 VC++编写上位机，可以看到监控点传输 的图像。操作人员可以通过短信或电话对监控端进行控制，可以使监控端随时处于工作或关闭状态，这样 一来不仅可以随意对监控端进行控制还可以节省流量，经济实惠，特别适用于一些对动态图像要求不高的 环境，系统结构框图如图 1 所示。 图 1 系统结构框图 系统软件设计 本系统采用 Linux 为操作系统，它是一个多用户、多任务操作系统；具有良好的开放性，遵循世界标 准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI ）国际标准。具有完善的内置网络。Linux 在通信和网络功能方面 均优于其他操作系统。为用户提供了强大完善的网络功能。根据程序开发的需要对 Linux 操作系统进行裁 减与编译，将制作好的 Linux 操作系统通过 JTAG 下载到 ARM 开发板里，就可以使用 arm-linux 对 ARM 开发板进行控制。 图像的采集是通过 ARM-Linux 调度 Video4Linux 和影像设备驱动程序来进行视频捕获。Video4Linux 是 Linux 影像系统与嵌人式影像的基础，是 Linux 内核里支持影像设备的一组API ，Linux 在多媒体上的应 用是目前非常热门的研究领域，其中最关键的技术则是 Linux 的Video4Linux 。在 Linux 内核中对 Video4Linux 进行配置，如图 2 所示。配置好以后通过 bootloader 下载到 ARM-Linux 里。USB 摄像头使 用的是 OV511 芯片的网眼 V2000 摄像头。在 Linux 操作系统里配置好 OV511 芯片的驱动，如图 3 所示。