基于ARM9和CDMA的遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)
CDMA(碼分多址)網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋面廣,高效、低成本的特點,CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)200kb/s,這里開發(fā)的嵌入式遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)就是充分利用CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的特點而搭建的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),特別適合邊遠(yuǎn)偏僻或不具備常規(guī)網(wǎng)絡(luò)傳輸條件的地方使用,例如車載視頻系統(tǒng)、交通路口(車牌實時監(jiān)視)及城市路燈的等。
本系統(tǒng)選用的處理器是SAMSUNG公司的一款中高端arm9內(nèi)核的CPU-S3C2410,其內(nèi)建有MMU(內(nèi)存管理單元),主頻可達(dá)到203MHz,運行嵌入式Linux2.4系統(tǒng)正好如魚得水,不但保持了嵌入式系統(tǒng)小型化、低功耗、易攜帶的特點,又充分利用了Linux系統(tǒng)的內(nèi)存、文件、線程管理功能,大大方便了程序的開發(fā)和程序中多任務(wù)功能的實現(xiàn)
1 嵌入式Linux系統(tǒng)
Linux本身作為一個桌面系統(tǒng),其最大的特點是操作系統(tǒng)源代碼公開并且遵循GPL協(xié)議,其內(nèi)核采用模塊化的設(shè)計,易于裁減,特別適合嵌入式系統(tǒng)的小型化要求,在嵌入式系統(tǒng)中占據(jù)了半壁江山。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)一般可分為實時和觸發(fā)模式兩種,可以根據(jù)具體的情況設(shè)計合適的方式,如果采用實時,將占用較多網(wǎng)絡(luò)資源,成本相對較高,采用觸發(fā)模式的運行成本較低,這里采用觸發(fā)模式,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。
當(dāng)遇異常情況后,觸發(fā)終端拍攝圖片,同時其內(nèi)部的嵌入式模塊和CDMA模塊協(xié)同運作,完成Internet的接入(包括撥號、PPP和CTP/IP協(xié)議的處理等),并把拍攝到的圖片數(shù)據(jù)經(jīng)打包后發(fā)送給中心主機,或發(fā)送給指定的E-mail地址,中心主機登錄到Internet上后運行服務(wù)器端軟件就可以瀏覽由點發(fā)來的圖片。
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計
要能夠正確運行一個操作系統(tǒng),硬件方面至少應(yīng)該包括CPU、內(nèi)存和固態(tài)存儲器、系統(tǒng)內(nèi)部以及外設(shè)接口。
SAMSUNG公司的S3C2410 CPU具有3個UART、1個RTC和觸摸屏接口,還具有I2C、USB Host、USB Device等接口,充分滿足了系統(tǒng)的需要,而且性價比極高,是一個很不錯的選擇。
由于剪裁后的Linux系統(tǒng)所占得存儲空間非常小(只有幾MB),我們選擇Nor Flash作為固體存儲器,型號是E28F128J3A150,容量為16MB,通過16位數(shù)據(jù)與CPU交換數(shù)據(jù),并利用其上端8MB空間(00800000H-00ffffffH)開辟了一個jffs2文件存儲系統(tǒng),存儲系統(tǒng)的配置文件。
64MB的SDRAM為2片K4S561632C,通過32位數(shù)據(jù)與CPU交換數(shù)據(jù)。
通過MAX3232C電平轉(zhuǎn)換芯片和RTL8019網(wǎng)絡(luò)芯片轉(zhuǎn)換成一個RS-232接口和一個以太網(wǎng)接口,用串口線和以太網(wǎng)網(wǎng)線與PC機相連,組成可以交叉編譯的開發(fā)環(huán)境。
通過CPU上集成的USB Host接口直接與USB攝像頭連接,考慮到監(jiān)控與控制模塊接口的要求,選用USB1.1接口的紅外線攝像頭。
通過CPU上集成的UART接口直接與CDMA Modem模塊相連接,選用價格適中的AnyData公司的DTGS-800 CDMA模塊。