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原文传递基于嵌入式的车载DVR设计

论文题名：	基于嵌入式的车载DVR设计
关键词：	嵌入式操作系统;视频监控;数字硬盘录像机;移动侦测;车载DVR设计
摘要：	视频监控以其具备直观、可备份和回放等特性在安保、交通、核电等领域广泛应用,随着电子、网络、集成芯片技术的发展,视频监控从最初基于PC机的模拟视频监控发展到如今的嵌入式数字硬盘录像机；不论从功能还是存储容量等方面,视频监控都今非昔比,特别是随着片上系统、嵌入式实时操作系统以及无线网络技术的飞速发展,视频监控正朝着智能化、网络化方向发展。　　本文正是基于片上系统FIE8180设计了一种车载数字硬盘录像机,和普通数字硬盘录像机不同,车载数字硬盘录像机对硬盘防震、通讯及系统的稳定性、可靠性要求更高。FIE8180系统平台包括H.264编解码器、视频采集、656out_gen、LCD控制器、IDES/3DES控制器、USB2.0 OTG接口控制器,USB2.0物理层和DMA控制器、PCI桥、IDE控制器、以太网MAC控制器、和AMBA总线架构等。基于FIE8180系统平台,DVR系统采取了模块化设计,模块化设计在降低开发难度的同时,提高了系统可靠性,还降低了发成本；结构上系统主要分为主控模块、音视频采集模块、外部存储器模块以及通讯模块四个部分,本文正是对这四个部分的硬件电路图进行了分析、设计。　　主控模块是系统的核心,主要负责系统的控制、数据和信息处理；FIE8180内部集成了MPEG4/JPEG以及H.264编解码芯片,可以对视频采集模块初处理后的视频进行编码,便于存储、传输或者进行解码输送至LCD或TV。音视频采集模块由采集芯片TW2835进行四路音视频同步采集并对音视频信号进行初处理,该芯片还具有优良的图形叠加功能,显示为OSD位图,同时采用CPLD控制OSD屏显；CPLD还负责控制视频数据存储、环境信息采集和处理,这种采用CPLD和CPU共同控制采集芯片的方式,不但提高了系统处理速度和效率,同时降低了设计难度。在外部数据存储模块设计了硬盘接口和SD卡接口,硬盘以其存储容量大、性价比高等成为数字硬盘录像机的主要存储设备；相对IDE接口硬盘,在嵌入式系统中SATA硬盘以其存储速度更快、误码率少具有明显优势,但是FIE8180只提供了IDE接口,所以要使用IDE-SATA转换芯片JM20330进行接口转换；而SD则因为体积小、抗震强等特性常使用在嵌入式系统中,而且SD卡支持热插拔,这对车载DVR来说使用SD卡进行数据临时存储、备份是具有实际意义的。　　通讯部分,系统设计了JTAG接口,通过该接口可以使用仿真器实现CPU在线编程、仿真和调试；串口部分,可实现报警输入、音频采集功能,以及通过RS232-RS485转换器,转换成RS485电平对云台进行控制,调节摄像机方位和进行变焦、聚焦等；该部分还集成了以太网控制器,通过该控制器实现局域网和Internet接入,以及通过WEB和远程服务器通信；另外设计了USB2.0接口,通过USB接口可以对数据进行存储、传输,USB接口还可以连接键盘、无线网卡等,在该接口使用了USB2.00TG技术,OTG技术使USB摆脱了主从架构限制,实现端对端的传输模式,即允许USB在没有主机的情况下,实现从设备间数据传输；而且OTG还提供了电源管理功能,可降低功耗；在该部分还设计了车载双向对讲系统,系统可以实现和控制端的语音通信、现场和控制终端的信息交互。　　在软件部分,设计了一种多线程控制系统及存储器读写；同时设计了基于TW2835的移动侦测软件流程图。
作者：	唐爱雄
专业：	测试计量技术及仪器
导师：	方方
授予学位：	硕士
授予学位单位：	成都理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文