基于arm的图像监控系统的设计与实现

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时间:2019-02-27

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1、⑨硕士学位论文MASTER’STHESIS第二章系统硬件平台的设计嵌入式图像监控系统可采用两种方案来实现:其一,可选择TI的DM642或ADI的BF561等DSP芯片;其二,可选择删芯片来实现,如:Freescale的i.MXL/i.MX21处理器或S锄sung的S3C2410。本系统定位为家用系统,在器件的选择问题上,主要考虑低成本,性能满足要求即可,因此本文采用了删芯片的方案。ARM是AdvaIlced砌SCMaclline的缩写,既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。1991年删公司成立于英国剑桥,主

2、要出售芯片设计技术的授权。根据内核的不同,删微处理器分为删7,删9,删10,SecWCore,S怕ngARM,Xscale等系列,其中删9系列处理器在高性能、低功耗特性等方面提供了最佳的性能。ARM9采用五级整数流水线;提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构;支持32位的高速AMBA(AdVancedMicrocon仃ollerBuS觚mtecture)总线接口;拥有全性能的内存保护单元MPU(Memo巧ProtectionUmt);支持WindowsCE,Linu)【,PalmOS等多种主流嵌入式操作系统;支持数据CaChe和指令Cache,具有更高的数据和

3、指令处理能力。删9系列微处理器包含删920T,ARM922T和删940T三种类型,以适用于不同的应用场合。ARM920T由AI己M9TDMI微处理器核心、虚拟内存的存储管理单元MⅦ7(M锄oryManage脒斌UIlit)和高速缓存(独立的16KB地址高速Cache和16KB数据高速Cache)三部分组成。ARM920T有一个内部协处理器CPIS用于存储系统控制以及测试控制。同时拥有一个枷A接口总线以及一个ETM(EmbeddedTraceMacrocell)接口,ETM这个接口可以允许开发人员进行即时的微处理器流程追踪及除错。目前删微处理器已广泛应用于工业

4、控制、消费类电子、通信系统、网络系统、无线系统等领域。基于删技术的微处理器约占据了32位mSC微处理器75%以上的市场份额【7J。2.1系统概述本文采用删920T嵌入式微处理器S3c2410作为核心器件,ARM【,栅u)【作为操作系统平台,网眼V2000USB摄像头实现图像的采集工作。硬件平台由主控模块S3C2410、Ememet控制器、RS.232接口、J1AG接口等部分组成。软件层面主要由删LiIlu)【操作系统、各硬件驱动程序、图像采集软件等组成,主要负责整个系统的管理、控制和实时图像监控。系统硬件原理框图如图2.1所示。4⑧硕士学位论文MAS丁ER‘

5、STHESIS图2.1系统硬件结构原理框图2.2主控模块电路的设计2.2.1s3C2410处理器S3C2410是S锄sllIlg公司基于删920T设计的一款处理器,主频可达203MHz;扩展总线最大频率100MHz;32位数据线,27位外部数据线;完全静态设计(0.203M);存储控制器(八个存储体),四个带有PWM的16位定时器;多达55个中断源的中断控制器;RTC;三个u刖强supportsIrDA1.0;四个DMA通道(支持外设DMA):8通道,500KSPS,10.bi讼DC;支持STN与TFTLCD控制器;看门狗;IIS音频接口;两个USB口;II

6、C.Bus接口;两个串行外围接口电路(SPI);SD卡接口;功耗控制模式:具有普通,慢速,空闲和掉电模式【8】oS3C24lO结构框图如图2.2所示。2.2.2Flash电路的设计F1aSh存储器是一种可以在系统上进行擦写,掉电后信息不丢失的存储器。它具有低功耗,大容量,擦写速度快,可整片或分扇区在系统上烧写和擦除等特点。并且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作,因而在各种嵌入式系统中得到了广泛的应用。作为一种非易失性存储器,FlaSh在系统中通常用于存放程序代码,常量表以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据等【.71。F1aSh主要有N研Flash和№ldF

7、lash两种。NorF1ash是程序可以在芯片内执行,这样应用程序可以直接在FlaSh中运行,不必再把代码读到RAM中;N锄d结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度都很快,应用NaIld的困难在于FlaSh的管理和需要特殊的系统接口。两者的特点是:(1)Nor的读速度比Nalld稍快一些;⑨硕士学位论文MASTER‘STf{ESIS(2)NaIld的写入速度比Nor快很多;(3)N觚d的4ms擦除速度远比Nor的5S快;(4)大多数写入操作需要先进行擦除操作;(5)N趾d的擦除单元更小,响应的擦除电路等少。ARM920T指令h仆仉

8、IC13指令C∞hc(16K)外部协处理器接口一㈣l

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