节能型视频监控终端的设计

2.3 图像采集模块的设计

对于图像采集模块， 本设计采用TI 公司的TVP5150作为解码芯片。TVP5150 是一款超低功耗的解码芯片，正常操作时的功耗只有113 mW， 节电模式下功耗为1 mW， 并支持PAL/NTSC/SECAM 等格式， 它能将摄像头所采集到的模拟图像信号转换为YUV4:2:2 格式的ITU-R BT.656 数字信号， 它可以接收2 路复合视频信号(CVBS) 或1 路S -Video 信号， 通过I2C 总线设置内部寄存器， 可以选择输出8 位4:2:2 的ITU-R BT.656 数字信号( 同步信号内嵌)， 以及8 位4:2:2 的ITU-R BT.601 信号(同步信号分离， 单独引脚输出)。TVP5150 与DM642 的硬件连接如图3 所示。

图3 TVP5150 与DM642 硬件连接图

TVP5150 芯片的AIP1A 和AIP1B 为模拟信号的输入端， 该引脚需接0.1～1 μF 的滤波电容，HSYNC 为行同步信号的输出引脚。由于本设计采用了同步信号内嵌的ITU-R BT.656 格式， 所以该引脚未与DM642 相关引脚相连接。PND 引脚为省电模式的控制信号输入端， 低电平有效， 与红外传感信号处理电路的输出信号Vo连接，当监控区域无行人走动时，Vo为低电平， 这将使TVP5150 芯片进入省电模式。YOUT[6:0] 为BT.656/YUV数据输出引脚，YOUT [7]/I2CSEL 是BT.656/YUV 数据的第7 位， 也是I2C 接口设备地址设置位，TVP5150 设备地址由I2CSEL 引脚所接的上拉电阻或下拉电阻确定，I2CSEL 引脚的状态与设备地址映射关系如表1 所示，DM642 和TVP5150 应答过程中需要从片TVP5150 的地址。SCL、SDA 分别为I2C 接口的串行时钟和数据引脚，DM642 对TVP5150 内部寄存器的访问通过I2C 总线实现。

DM642 芯片的VP0D [19:0] 为视频口VP0 的数据总线引脚， 其中VP0D [8:2] 与多通道串行口McBSP0 引脚复用， 为了将VP0D [8:2] 配置为VP0 的低位数据引脚，需要把PERCFG 寄存器中的VP0EN 位置1。VP0CLK0 为外部像素时钟输入引脚， 与视频解码芯片TVP5150 的像素时钟输出引脚PCLK/SCLK 连接。

2.4 网络模块的设计

为了将监控终端所采集到的视频图像传回值班中心， 终端应当支持网络传输功能。DM642 上EMAC 口支持网络通信，EMAC 接口与PCI、HPI 接口共用相同的引脚， 在系统上电时， 通过上/下拉电阻配置系统使用的模式。本设计中令PCI_EN=0 ，MAC_EN=1 ，HD5=0 将复用接口配置为16 位的EMAC 接口和16 位的HPI 接口。

表1 TVP5150 设备地址

DM642 的EMAC 接口符合IEEE802.3 协议， 支持传媒无关接口， 具有8 个独立的发送与接收通道， 支持同步10/100 Mbit 的数据操作和广播、多帧传输格式。EMAC 接口需要外扩相关的网络电路才能完成网络与DM642 之间的数据包交换。本终端设计中， 采用INTEL 公司的LXT971ALC 芯片完成网络功能， 最后通过一个网络电平转化芯片PM44-11BG 和外部相连， 其硬件连接如图4所示。

图4 EMAC 与底层网络芯片的连接