三、系统的硬件设计

系统采用模块化设计方案,主要包括以下几个模块:主控制器模块、存储电路模块、外围接口电路模块、电源和复位电路,如图2所示。

基于嵌入式系统的网络视频监控系统设计

图2、系统硬件结构图

1、AT91RM9200主控器模块

主控器模块是整个系统的核心,选用的是ATMEL公司的AT91RM9200。它是一款基于ARM920T 核的32位微控制器。该处理器最高运行频率可达到200MPS,它的低功耗、精简和全静态设计特别适合于对成本和功耗敏感的应用。AT91RM9200提供了丰富的片内资源,支持Linux,是本系统的合适选择。它能完成整个系统的调度工作,在系统上电时配置所有需工作的芯片的功能寄存器,完成视频流的编码,并通过以太网控制器控制物理层芯片发送视频码流。

AT91RM9200微处理器最高主频为180 MHz,其双向、32位外部数据总线支持8/16/32位数据宽度,26位地址总线可以对最大64 MB空间进行寻址。片内集成了非常丰富的外围功能模块,包括内存管理单元(MMU)、内部包含16 KB的SRAM和128 KB的ROM,16 KB的数据缓存以及16 KB的指令缓存。其外部总线接口控制器(EBI),支持SDRAM,静态存储器,Burst FLASH以及Compact FLASH。为了提高系统性能还扩展了以下外设;增强的时钟发生器与电源管理控制器(PMC);系统定时器(ST);实时时钟(RTC);高级中断控制器(AIC);4个32位PIO控制器;20通道的外设数据控制器(PDC);10/100兆Base-T型以太网卡接口;4个通用同步/异步串行收发器(UASRT)以及JTAG/ICE接口等。

在系统中AT91RM9200需要1.8 V和3.3 V电源,另外,大部分外围器件需要3.3 V电源,小部分外围器件还需要5 V电源,假设输入电压为5 V直流稳压电源。为了得到可靠的3.3 V电压,此处选用的电压转换芯片是NCPlll7ST33T3,它的输入电压为5 V,输出电压为3.3 V,最大输出电流为0.8 A。同样,为了得到可靠的1.8 V电压,选用NCPlll7STl8T3,它的输入电压为5 V,输出电压为1.8 V,最大输出电流为0.8 A。由于3.3 V和1.8 V属于NCPlll7系列的2个固定输出电压,所以设计比较简单,只需要在电路中与芯片并联2个典型值为10 tlf、的滤波电容即可。

2、系统存储电路模块

主控器还需一些外围存储单元如Nor Flash和SDRAM。Nor Flash 中包含Linux 的Bootloader、系统内核、文件系统、应用程序以及环境变量和系统配置文件等等,同时还预留了一部分空间作为用户使用;SDRAM读写速度快,系统运行时把它作为内存单元使用。为充分保证系统的可扩充性,系统设计采用了8M的Nor Flash和64M的SDRAM。