大型儀器設備遠程視頻監控系統的硬件設計
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2 主從處理器接口設計
在使用ARM和DSP的嵌入式系統設計中，如何高效方便地實現ARM控制器和DSP之間的數據通信是很重要的一部分。
PCI總線即外圍部件互聯總線，是先進的高性能32／64位地址數據復用局部總線，可同時支持多組外圍設備。PCI局部總線不受制于處理器，為中央處理器及高速外圍設備提供一座橋梁。PCI總線的運行速度快，它采取總線主控的方式來加速執行高吞吐量、高優先級的任務。P CI總線的存取延遲時間極小，它獨特的同步操作功能可以保證處理器能與總線主控同時操作而不必等待后者的完成。另外，PCI總線還具有可擴展性強和支持線性突發傳輸等特點。
很多DSP芯片采用HPI口來與外部總線進行通信，如果要和CPU進行通信，則一般要通過增加PCI總線控制芯片來實現。而SPCT6100內部已經集成了PCI總線接口，通過PCI總線接口能夠對比特流數據進行編碼，并實現與NUC960主處理器單元的無縫對接。SPCT6100的PCI總線上32位地址／數據復用引腳及其他大部分控制引腳與NUC960的相應引腳可以直接相連。
3 系統硬件設計與實現
3．1 電源模塊
在本系統中，ARM處理器NUC960需要兩種電壓，一種是1．8 V的內核電壓，另一種是3．3 V的I／O電壓；而DSP處理器SPCT6100需要3種電壓，即1．2 V的內核電壓、2．5 V的DDR驅動電壓和3．3 V的I／O電壓。然而，在外圍設備中，許多器件還要求5 V供電，例如USB接口和電流檢測電路等。因此，為了便于電源管理，本系統采用5 V電源輸入。由于輸入電壓和輸出電壓之間的壓差并不接近，如果采用LDO型線性穩壓器作為輸入端電源芯片，則功率消耗較大，并不合適。本系統采用TPS54386作為輸入端電源芯片，經過外接合適的電感和濾波電容能夠同時得到3．3 V和1．8 V兩種電壓。TPS54386是DCDC轉換芯片，其輸出電流可以高達3 A，且工作效率高，工作狀態穩定，能夠適合本系統的要求。另外，可以使用LDO型電源芯片來實現3．3 V到2．5 V和1．8 V到1．2 V的電平轉換。
3．2 存儲器模塊
NUC960內部的程序存儲器和數據存儲器是無法滿足系統運行要求的，為了滿足設計目標的需要，本系統擴展了Flash和SDRAM兩種存儲器。
NOR Flash是Flash的一種，它的寫入和擦除速度較慢，但隨機讀取速度快。NOR Flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內部的每一個字節。NOR Flash最大的特點是芯片內執行，這樣應用程序可以直接在Flash內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。本系統所用的NOR Flash容量為2 Mx16 bits，用來存放系統啟動代碼、操作系統內核和文件系統。由于NUC960自身EBI接口支持擴展Flash，因此電路相對比較簡單。
和Flash不同，SDRAM不具有掉電保持數據的特性，但可讀可寫，且存取數據的速度很快，因此SDRAM在系統中主要用作程序的運行空間、數據及堆棧區。為了充分發揮32位CPU的數據處理能力，本系統采用兩片16位數據寬度的SDRAM并聯構建32位的存儲器系統，其中一片作為高16位，另一片作為低16位，兩片SDRAM均與NUC960的EBI總線連接，可滿足系統相對復雜的運行要求，電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/149454.htm
3．3 A／D轉換電路
本系統使用CCD攝像頭進行視頻信號的采集，CCD攝像頭的成像分辨率較CMOS攝像頭更為清晰。通過CCD采集到的視頻模擬量信號經過BNC(同軸電纜卡環形接口)送入A／D轉換芯片進行處理。
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