基于A(yíng)T91RM9200的嵌入式網(wǎng)絡(luò )攝像機的設計與實(shí)現

圖3 壓縮編碼電路
TVP5150的AI模擬輸入口與模擬攝像頭輸出端連接，向視頻處理芯片傳送模擬視頻信號。模擬信號經(jīng)過(guò)采樣處理之后通過(guò)YOUT0～YOUT7引腳送到MPG440，采樣數據在PCLK的上升沿有效，MPG440的VIDEO_CLK在收到PCLK的上升沿時(shí)獲得YOUT的信號。TVP5150分場(chǎng)同步脈沖和行同步脈沖，分別對應其輸出端VSYNC、HSYNC。MPG440正是根據與之相連的VSYNC和HSYNC信號線(xiàn)來(lái)實(shí)現圖像的場(chǎng)同步和行同步操作。MPG440的視頻輸入數據線(xiàn)DATA_TV0～DATA_TV7與TVP5150的YOUT0～YOUT7相連。MPG440在接收數據的同時(shí)，將其得到的數據流傳送給MPEG-4壓縮編碼單元，編碼后的MPEG-4數據流暫存到SDRAM(2)中。MPG440片內PDMA控制器根據配置寄存器的設置準確發(fā)起對SDRAM(2)訪(fǎng)問(wèn)，同時(shí)將得到的數據流輸送往HPI(主機總線(xiàn)接口,Host Peripherial Interface），以等待AT91RM9200通過(guò)DMA通道將數據發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )。
　 MPG440通過(guò)HPI與AT91RM9200通信，AT91RM9200將MPG440的寄存器、存儲空間等資源作為其本身內存尋址訪(fǎng)問(wèn)。MPG440由AT91RM9200選通線(xiàn)NCS4來(lái)選通，其在A(yíng)T91RM9200尋址空間中的地址段為0X50000000到0X5FFFFFFF。通過(guò)對MPG440一系列寄存器的設置，可以訪(fǎng)問(wèn)MPG440系統存儲空間。MPG440中斷信號RSC_INT0從通用I/O引腳的PB29輸入，當緩沖器填滿(mǎn)時(shí)，RSC_INT0引腳置低提示AT91RM9200通過(guò)DMA通道提取MPEG-4數據流。編碼后視頻數據讀取過(guò)程和MPG440與主機通信過(guò)程由AT91RM9200讀信號CFRD和寫(xiě)信號CFWE控制。
3.3網(wǎng)絡(luò )模塊
網(wǎng)絡(luò )模塊硬件設計原理如圖4所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò )模塊電路
AT91RM9200的在片以太網(wǎng)卡端口和網(wǎng)絡(luò )物理層芯片DM9161E的MII接口通信。發(fā)送數據時(shí)，首先置發(fā)送使能信號ETXEN有效。數據發(fā)送端ETX0～ETX1與DM9161的ETXO～ETX1引腳對應連接，作為數據發(fā)送通道，以DM9161E的時(shí)鐘信號REF_CLK發(fā)送數據。數據接收端ERX 0～ERX1與DM9161E的RXDO～RXD1引腳對應連接，作為數據接收通道。管理時(shí)鐘信號EMDC和管理數據輸入輸出信號EMDIO用來(lái)芯片控制參數的寫(xiě)入和讀取。DM9161E的MDINTR端用來(lái)產(chǎn)生中斷信號。
片內以太網(wǎng)卡通過(guò)DMA通道進(jìn)行數據的發(fā)送，不影響AT91RM9200的正常運行。首先正確設置傳送控制寄存器和傳送地址寄存器的傳送數據塊字節數、數據塊存儲首地址等參數，隨后依次從指定數據存儲區地址讀取1024b數據，送入內部發(fā)送緩沖器中，由MAC對數據進(jìn)行封裝發(fā)送，同時(shí)記錄已傳送字節數，直到數據塊發(fā)送完畢。當發(fā)送完一組數據后，發(fā)出DMA中斷請求，由AT91RM9200進(jìn)行相應的處理。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )子系統電路由AT91RM9200控制和調度。
4．軟件設計
嵌入式Linux系統主要由四個(gè)部分組成：引導內核啟動(dòng)的文件（bootloader）、Linux內核文件（kernel）、虛擬磁盤(pán)文件（ramdisk）、用戶(hù)空間文件（user）。它們分別被放在DataFlash內的四個(gè)分區模塊中。根據不同模塊的具體功能采用不同的文件系統：bootloader、kernel、ramdisk，移植完成后不需要動(dòng)態(tài)改變，使用較節省空間的ROMFS只讀文件系統；user模塊內放置一些可以動(dòng)態(tài)更新的配置文件等，需要進(jìn)行較多的讀寫(xiě)操作，所以使用支持動(dòng)態(tài)擦寫(xiě)保存的JFFS2文件系統[1]。
Linux移植技術(shù)已經(jīng)成熟，本文不作詳細的闡述。下文主要介紹MPEG-4壓縮編碼模塊和CGI模塊的程序設計。