節能型視頻監控終端的設計

2.3 圖像采集模塊的設計

對于圖像采集模塊， 本設計采用TI 公司的TVP5150作為解碼芯片。TVP5150 是一款超低功耗的解碼芯片，正常操作時的功耗只有113 mW， 節電模式下功耗為1 mW， 并支持PAL/NTSC/SECAM 等格式， 它能將攝像頭所采集到的模擬圖像信號轉換為YUV4:2:2 格式的ITU-R BT.656 數字信號， 它可以接收2 路復合視頻信號(CVBS) 或1 路S -Video 信號， 通過I2C 總線設置內部寄存器， 可以選擇輸出8 位4:2:2 的ITU-R BT.656 數字信號( 同步信號內嵌)， 以及8 位4:2:2 的ITU-R BT.601 信號(同步信號分離， 單獨引腳輸出)。TVP5150 與DM642 的硬件連接如圖3 所示。

圖3 TVP5150 與DM642 硬件連接圖

TVP5150 芯片的AIP1A 和AIP1B 為模擬信號的輸入端， 該引腳需接0.1～1 μF 的濾波電容，HSYNC 為行同步信號的輸出引腳。由于本設計采用了同步信號內嵌的ITU-R BT.656 格式， 所以該引腳未與DM642 相關引腳相連接。PND 引腳為省電模式的控制信號輸入端， 低電平有效， 與紅外傳感信號處理電路的輸出信號Vo連接，當監控區域無行人走動時，Vo為低電平， 這將使TVP5150 芯片進入省電模式。YOUT[6:0] 為BT.656/YUV數據輸出引腳，YOUT [7]/I2CSEL 是BT.656/YUV 數據的第7 位， 也是I2C 接口設備地址設置位，TVP5150 設備地址由I2CSEL 引腳所接的上拉電阻或下拉電阻確定，I2CSEL 引腳的狀態與設備地址映射關系如表1 所示，DM642 和TVP5150 應答過程中需要從片TVP5150 的地址。SCL、SDA 分別為I2C 接口的串行時鐘和數據引腳，DM642 對TVP5150 內部寄存器的訪問通過I2C 總線實現。

DM642 芯片的VP0D [19:0] 為視頻口VP0 的數據總線引腳， 其中VP0D [8:2] 與多通道串行口McBSP0 引腳復用， 為了將VP0D [8:2] 配置為VP0 的低位數據引腳，需要把PERCFG 寄存器中的VP0EN 位置1。VP0CLK0 為外部像素時鐘輸入引腳， 與視頻解碼芯片TVP5150 的像素時鐘輸出引腳PCLK/SCLK 連接。

2.4 網絡模塊的設計

為了將監控終端所采集到的視頻圖像傳回值班中心， 終端應當支持網絡傳輸功能。DM642 上EMAC 口支持網絡通信，EMAC 接口與PCI、HPI 接口共用相同的引腳， 在系統上電時， 通過上/下拉電阻配置系統使用的模式。本設計中令PCI_EN=0 ，MAC_EN=1 ，HD5=0 將復用接口配置為16 位的EMAC 接口和16 位的HPI 接口。

表1 TVP5150 設備地址

DM642 的EMAC 接口符合IEEE802.3 協議， 支持傳媒無關接口， 具有8 個獨立的發送與接收通道， 支持同步10/100 Mbit 的數據操作和廣播、多幀傳輸格式。EMAC 接口需要外擴相關的網絡電路才能完成網絡與DM642 之間的數據包交換。本終端設計中， 采用INTEL 公司的LXT971ALC 芯片完成網絡功能， 最后通過一個網絡電平轉化芯片PM44-11BG 和外部相連， 其硬件連接如圖4所示。

圖4 EMAC 與底層網絡芯片的連接