基于arm9的嵌入式视频采集系统设计

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1、万方数据西安工程大学学报JournalofXi’anPolytechnicUniversity第24卷第2期(总102期)2010年4月V01．24，No．2(Sum．No．102)文章编号：1674-649X(2010)02-0208-05基于ARM9的嵌入式视频采集系统设计杨晓健(无锡城市职业技术学院电子信息工程系，江苏无锡214063)摘要：以ARM920t内核的嵌入式微处理器$3C2440为硬件核心，以WinCE为嵌入式实时操作系统，选择图像传感器芯片OV9650，设计了一款小体积、低功耗的视频采集系统．硬件设计遵循模块化设计思想，将整个硬件系统

2、设计成微系统核心模块、视频采集模块和外设控制模块3部分．软件设计部分论述了OV9650驱动程序的开发与应用程序的设计，驱动程序开发在Plaff01TflBuilder中完成，应用程序在EVC可视化开发环境中完成．通过实验，证明了系统设计的正确与合理：视频清晰连续。系统稳定性好．关键词：ARM9；嵌入式系统；视频采集；OV9650中图分类号：TP274．2文献标识码：A0引言随着嵌入式技术的不断发展，各种嵌入式芯片如DSP、ARM、SOC等被广泛应用于数码、安防、交通信号采集等领域uJ．文献[2]中的无线监控系统也用到了ARM9芯片和WinCE操作系统，但

3、对软件设计部分论述不清晰，文献[3]论述的基于3G无线网络的视频监控系统只介绍了简单的硬件结构和程序流程图，没有给出实验结果，文献[4]只给出了仿真图，文献[5]和[6]均采用ARM9内核嵌人式芯片，且采用Linux操作系统，但是都没有进行实验验证，且主要论述Linux内核编译．本文设计一种基于ARM9芯片的嵌入式视频采集系统。该系统与参考文献[2-6]所论述的视频采集系统相比，具有体积小、能耗低、更新维护方便、开发难度低等特点．1视频采集系统硬件结构考虑到系统的可靠性、可扩展性、可维护性，本系统采用模块化的设计原则，整个视频采集系统硬件由3部分构成．(

4、1)微系统核心模块微系统核心模块由嵌入式微处理器$3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路和总线接口电路组成．$3C2440是Samsung公司的基于ARM920T内核的32位RISC微处理器芯片，为手持设备等的设计提供了完美的解决方案．采用了新的总线架构AMBA，其内核实现了MMU、Harard高速缓冲体系结构．并且$3C2440A支持WinCE和Linux等操作系统，支持ARM调试体系结构，支持从NandFlash存储器启动．另外，它集成了丰富的片上功能，如LED控制器、UART接口、USB主从接口、12c接口、CAMIF单元等．

5、收稿日期：2010．．02-27作者简介：杨晓健(1964·)，男，江苏省淮安市人，无锡城市职业技术学院讲师．E-mail：wxIjf@189．cn万方数据第2期基于ARM9的嵌入式视频采集系统设计209___-_——视频采集模块Nand牟爿JTAG调试flashImage8en$or总总车爿USB主／从口0V9650线SDRAMl线C=j复位电路(图像传感器)U接接《爿电源电路R气r’’44nn⋯⋯1口(ARM9)口审爿LCD与触摸屏j传感器接口一及电源电路甲微系统核心模块岩爿RS232串口_一外：曩i制：蒺i图1嵌入式视频采集系统硬件结构图2系统硬件

6、平台实物图SDRAM虽然掉电不能保存数据，但是它具有非常高的读写速度，适合主程序的运行．本系统采用两片32MB的HY57V561620芯片构成64MB的SDRAM存储器，该芯片的内部存储结构是4Banks×4M×16Bit，共4个Bank．NandHash存储器具有掉点保护功能，用于存储操作系统内核、Bootloader的启动代码和用户程序．本系统选用Samsung公司的KgFl208UOM芯片，存储容量为64M×8bit．总线接I=1实现核心模块与外设控制模块的接口连接．(2)视频采集模块该模块由一个130万像素的CMOS图像传感器0V9650及其接口

7、电路、电源电路组成．选择CMOS传感器是因为它有集成度高、体积小、功耗低、编程方便、易于控制、成本低等优点，并且该类型的传感器正在向着低噪声和高灵敏度等方向发展，故CMOS传感器是目前低像素图像采集系统的最佳选择．接口电路将图像信号进行A／D转换和处理，传送到处理器的CAMIF．微系统核心模块通过I_2C串行总线实现对传感器的控制．电源电路由电源转换芯片ASlll7为摄像头提供1．8V和2．8V电压，其中2．8V电压是通过可调压芯片分压得到．3．3V电压与微系统核心模块的供电电压一致，无需再单独提供．(3)外设控制模块由LCD与触摸屏接口电路、JTAG调

8、试接口电路、USB主／从口电路、复位电路、电源电路、RS232串口电路等构成．L