摘要:以黑白四画面处理为例,介绍了视频监控系统中基于FPGA器件和单片机的多画面处理器的设计方法,简述了FPGA器件XCS05XL的特点和工作原理,讨论了单片机μPD78F0034与I2C总线存储器X24C16的接口方法以及用μPD6453叠加字符的基本方法,同时概述了使用帧存储器AL422应注意的几个问题。
关键词:多画面处理器 单片机 现场可编程门阵列 XCS05XL芯片 I2C总线存储器
近年来,随着视频监控系统在各个领域的广泛应用,作为视频监近系统组成之一的多画面处理器的应用也愈来愈普遍。如使用一台九画面处理器,则可在一台监视器上同时监控9个目标www.cechina.cn,只需使用一台录像机便可对9路视频信号同时实时录像。目前多画面处理器有黑白/彩色四、九、十六画面处理器等6种类型。一般说来,多画面处理器除了有画面分割功能外,还须有视频信号切换及报警功能。视频信号功换功能是指多画面处理器有一路视频输出是输入视
1 黑白四画面处理器的组成及主要功能
1.1 黑白四画面处理器的组成
黑白四画面处理器的方框图如图1所示。由图1可知www.cechina.cn,该多画面处理器以FPGA器件和单片机为核心,外加A/D、D/A、帧存储器、串行存储器、串行时钟和字符叠加等辅助芯片组成。
1.2黑白四画面处理器的主要功能
该四画面处理器主要功能如下:
•视频格式为CCIR模式,即视频信号的场频为50Hz;
•双工操作(在录像的同时可进行回放),菜单设定;
•全屏显示时象素为1024×512,256个灰度等级;
•4路CVBS输入及1路录像输入;
•1路全画面与四分割切换输出,1路录像输出(固定四分割);
•切换时间可调CONTROL ENGINEERING China版权所有,范围为1~255s。
•画面上可叠加时间日期CONTROL ENGINEERING China版权所有,且位置可调整;
•有报警输入输出功能,报警复位时间的可调范围为1~300s;
•有视频信号丢失报警功能,报警时对应的画面上有文字显示。
2 各部分电路的结构及工作原理
2.1 输入缓冲及A/D转换
该部分电路的主要功能是将输入的模拟视频信号转换成数字视频信号供FPGA器件处理控制工程网版权所有,其方框图如图2所示。4路视频信号经过受FPGA控制的模拟多路选择器后,输出2路视频信号,经过缓冲放大后送到受FPGA控制的模拟开关;然后再输出给A/D,2路视频信号需要2片A/D芯片。A/D芯片选TLC5510,该芯片是一种分辨率为8位、20MSPS(20兆采样点/秒)的CMOS模/数转换器。在FPGA的控制下,TLC5510将输入的模拟视频信号转换成数字视频误,然后送往帧存储器。
2.2 帧存储器
帧存储器选AVERLOGIC公司的AL422,共需要2片。AL422是存储量为384KB