ip视频监控系统中云台控制模块的设计与实现

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1、IP视频监控系统中云台控制模块的设计与实现[日期：2008-6-26]来源：电子技术应用 作者：权立伟石江宏薛财锋[字体：大中小]　　　随着多媒体技术和网络通信技术的迅速发展，视频监控技术在电力系统、电信机房、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域得到越来越广泛的应用。而DSP技术的迅速发展，尤其是视频专用处理DSP芯片的发展，大大推动了多媒体技术的应用。Equator公司在这一领域始终走在最前沿，其推出的MAP-CA、BSP-15等专用视频处理DSP芯片，以其强大的处理能力和针对视频处理的优化性能，在业界取得了很大的成功。同时，Equ

2、ator公司推出的Dolphin、Tetra、Shark等以其专用视频处理DSP为核心的嵌入式开发平台，也成为诸多视频处理设备的核心。1系统总体框架　　Tetra开发板系统总体框架如图1所示，BSP-15的数据总线和地址总线与SDRAM、Flash以及视频输入输出芯片SAA7113和SAA7121相连，进行数据交换。另外，BSP-15作为PCI总线的主设备，控制南桥芯片VT82C686B和网络芯片RTL8139C，通过南桥芯片扩展IDE接口、RS-232串口、USB接口、ISA总线等外扩接口。音频输入输出芯片通过I2S总线控制。由于I/O

3、口有限，因此其他控制接口和数据交互都使用I2C总线来完成，包括EEPROM、SAA7113和SAA7112和87LPC764的控制。2系统实现2.1云台控制硬件结构框图及工作原理　　云台控制硬件框图如图2所示。BSP-15首先将云台控制信息通过I2C总线发送给87LPC764，87LPC764将控制码解释后，通过串行口转发到RS485接口芯片MAX487，从而将控制码通过RS485接口发送给云台摄像机。云台摄像机接收到控制码时，根据要求进行相应的云台操作。另外，87LPC764连接了PCI总线上的一条中断线,可向BSP-15申请中断来通知

4、BSP-15云台控制状态，以及向BSP-15申请发送其他数据。2.1.187LPC764　　87LPC764是PHILIPS公司生产的、以加速的80C51为内核的高性能、高可靠性和低价格的工业级通用型嵌入式微处理器。内含4KBOPT程序代码控制器，128字节的用户RAM存储器，32字节用户代码存储器。具有全双工UART，内带I2C总线控制。还具有可由外部晶振或内部振荡源驱动的内部看门狗定时器，其溢出时间具有8级时间选择。2.1.2云台摄像机　　云台摄像机的云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作台，用于摄像机与支撑物的联结，云台具有水平和垂直

5、运动的功能。一般云台摄像机内置解码器，遵循云台控制标准协议，根据外部控制信号，可以完成指定速度的水平、垂直运动，光圈、焦距调节，摄像机关闭、开启等功能。2.1.3云台控制协议　　当前比较通用的云台控制协议有派尔高公司推出的PELCO-D、PELCO-P协议，另外还有三星公司、Sony公司等公司针对其专用云台制定的云台协议。在开发过程中，考虑到对不同协议的云台摄像头的兼容，将云台控制设计为可兼容各类协议的通用控制模块。可根据不同云台摄像机更新监控系统的云台协议，实现对各类云台的支持。　　在实际应用中，PELCO-P协议是当前业内最为流行的云

6、台控制协议，PELCO-P协议一般采用RS-485接口进行传输，波特率一般在1200～9600bps之间，1位起始位，1位停止位，8位数据位，无校验位。其数据传输格式如表1所示。其中地址码用于区分不同的云台摄像机，而四个数据字节则包含了本条云台控制命令的全部信息，具体数据含义如表2所示。 2.287LPC764控制程序设计　　87LPC764所完成的功能很多，包括全局上电复位和电源控制、底板LED控制、看门狗定时控制、外部报警。另外在需要的情况下，可以扩展I/O口，其内部自带的EEPROM也可记录各类信息。在实际设计中，由于原版87LPC

7、764的程序使用汇编编写，很多功能和实际要求不相符，因此在本项目中，将87LPC764的全部代码用C语言重新改写，修改和加入了针对本项目所需的功能。 　　主程序部分判断与BSP-15交互的信息，程序流程图如图3所示。图中接收和发送都是相对BSP-15而言的。87LPC764等待BSP-15的指令，一旦收到指令则执行，如果收到外部信号，则申请中断，等待BSP-15读取相应信息。其中I2C读写、串口读写、内部定时器均采用中断方式。这里给出的流程图仅为部分流程，与云台控制无关的部分程序，不做详细描述。2.3VxWorks中87LPC764驱动程

8、序设计　　驱动程序部分主要是在VxWorks操作系统下，完成通过I2C与87LPC764交互，作为中介解释并传递由上层应用程序发送给87LPC764的命令，以及将87LPC764反馈的各种信息