ARM在数字化远程视频监控系统的应用（图）
作者：北京邮电大学电信学院 廖日坤 纪越峰 深圳市文锦渡职业技术学校 黄小迅
引言
随着信息技术的发展,数字化越来越多的代替了传统的模拟系统,数字化使得远程视频监控系统不需要专门架设线路,应用现有通讯线路就可以实现低成本的信息传递,与传统的模拟监控系统相比,它的组网成本大大降低、系统体积重量大大减小、运行维护更容易。所使用的通信线路有很多种,如：以太网、ISDN、xDSL、公共电话网、无线电话网等,根据线路的带宽不同,远程视频监控系统的图像质量也有很大不同。
本文针对低设备成本、低运行成本和超远距离的视频监控系统应用提出了解决方案,使用ARM嵌入式处理器和Linux操作系统构建嵌入式系统,开发出可实际应用的远程视频监控系统,适用于低分辨率、低成本、长距离的监控应用。
它的特点有：
·构建了ARM嵌入式处理器开发平台,提出了嵌入式系统的低成本开发流程;
·前端使用便宜的一体化高集成数字化视频采集模块,简化了系统前端的设计,大大降低了前端成本;
·编写简单的嵌入式操作系统程序,动态加载应用程序,加快其执行速度;
·信号处理使用由高速、高性能的ARM处理器构建的嵌入式系统,通过软件来实现图像压缩。
ARM视频监控系统平台
本课题要求建立低成本的图像数据采集、实时压缩与远程传送系统,而且要求容易进行实验室环境下的开发与调试;另外考虑到以后的扩展要求,还需要具备内存管理单元（MMU）与音频接口。
Cirrus Logic公司的EP7312正适合要求。它是基于ARM720T内核的嵌入式微处理器,运行于74MHz时其性能与100MHz的Intel Pentium芯片基本相当,且功耗很低,在74MHz工作频率下,功耗90mW,具有MMU、音频接口及LCD控制器。
图1是视频监控应用系统的开发平台。ARM的系统扩展槽和设备扩展槽,用于为ARM系统添加如以太网接口、海量数据存储接口和PCMCIA等接口或者用于与其他功能开发板,为ARM系统扩展了CMOS图像获取功能和VGA显示功能。其中,VGA接口是通过电阻网络实现320×240×12bits,即4096色彩色显示。与SRAM访问相关的寄存器有：SRAM控制寄存器、读地址低16位、读地址高16位、读出数据寄存器、写地址低16位、写地址高16位、写入数据寄存器;与CMOS图像采集有关的寄存器有CMOS采集控制寄存器、CMOS采集状态寄存器;与VGA显示有关的是VGA显示控制寄存器。
图1 ARM视频监控开发平台
ARM控制CMOS图像采集,然后ARM从图像缓冲SRAM中读取图像数据到ARM内部的LCD显示存储区,显示到LCD屏上。这也就打通了整个数据前向通道,ARM获取了图像后就可以进一步做压缩处理和传输。
ARM程序开发
ARM视频监控系统配备512KB的FLASH ROM,用于程序存储器,所以应用程序与原始数据的总和必须小于512KB。以下是ARM程序开发流程：
软件的编写与调试
针对应用编写所需的各种程序,使用ADS（ARM Developer Suite）建立工程文件,把编写好的汇编程序*.s文件、C语言程序 *.c文件、*.h文件加入到工程中。然后对编译参数进行相应设置,编译工程文件,编译通过后生成可执行二进制代码。使用ADW调试已编译工程,软件调试只能调试ARM指令,无法仿真外围设备;调试通过后,准备下载可执行二进制代码,进行硬件测试。
程序下载的实现
通过bootloader程序来实现对FLASH程序存储器的编程,bootloader程序是自己编写的基于内启动方式下的小程序。
（1）首先让EP7312以内启动方式运行,PC通过串口1（9600bps）接收到"<"标志,
（2）然后PC从串口发送2KB的bootloader程序到EP7312。
