CN105791770A

CN105791770A - 基于arm9的嵌入式视频采集系统

Info

Publication number: CN105791770A
Application number: CN201610144686.0A
Authority: CN
Inventors: 路亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明基于ARM9的嵌入式视频采集系统，包括视频采集模块、微系统核心模块与外设控制模块，微系统核心模块包括嵌入式微处理器S3C2440、Nand Flash接口电路、SDRAM接口电路、电路板与总线接口，嵌入式微处理器S3C2440、Nand Flash接口电路、SDRAM接口电路与总线接口均集成在电路板上，视频采集模块通过总线接口与微系统核心模块通信连接，外设控制模块通过总线接口与微系统核心模块控制连接。本系统以ARM92OT内核的嵌入式微处理器S3C2440为硬件核心，以WINCE为嵌入式实时操作系统，选择图像传感器芯片OV9650，具有体积小、低功耗等优点。硬件的功能设计遵循模块化设计思想，将整个硬件系统设计成微系统核心模块、视频采集模块和外设控制模块三部分，设计合理，视频画面清晰连续，系统稳定性好。

Description

基于ARM9的嵌入式视频采集系统

技术领域

本发明涉及视频采集系统，具体来说是一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统。

背景技术

嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。基于此，随着嵌入式技术的不断发展，将各种嵌入式芯片如DSP、ARM、SOC等被广泛应用于数码、安防、交通信号采集等领域，研究一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统。

发明内容

本发明的目的是解决目前视频采集系统体积大、成本高、稳定性、实时性不高等缺点，提出一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统，包括视频采集模块、微系统核心模块与外设控制模块，所述微系统核心模块包括嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路、电路板与总线接口，所述嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路与总线接口均集成在电路板上，所述视频采集模块通过总线接口与微系统核心模块通信连接，所述外设控制模块通过总线接口与微系统核心模块控制连接。

进一步的，所述视频采集模块包括图像传感器与传感器接口及电源电路，所述图像传感器通过传感器接口及电源电路与总线接口相连。

进一步的，所述图像传感器的型号为ImagesensorOV9650。

进一步的，所述外设控制模块包括JTAG调试、USB主/从口、复位电路、电源电路、LCD与触摸屏与RS232串口。

有益效果

本发明以ARM92OT内核的嵌入式微处理器S3C2440为硬件核心，以WINCE为嵌入式实时操作系统，选择图像传感器芯片OV9650，具有体积小、低功耗等优点。硬件的功能设计遵循模块化设计思想，将整个硬件系统设计成微系统核心模块、视频采集模块和外设控制模块三部分，设计合理，视频画面清晰连续，系统稳定性好。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统，包括视频采集模块、微系统核心模块与外设控制模块，所述微系统核心模块包括嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路、电路板与总线接口，所述嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路与总线接口均集成在电路板上，所述视频采集模块通过总线接口与微系统核心模块通信连接，所述外设控制模块通过总线接口与微系统核心模块控制连接。

进一步的，所述图像传感器的型号为ImagesensorOV9650。

微系统核心模块：微系统核心模块由嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路和总线接口电路组成。S3C2440是Samsung公司的基于ARM920T内核的32位RISC微处理器芯片，为手持设备提供了完美的解决方案，采用了新的总线构架AMBA,其内核实现了MMU、Harard高速缓冲体系结构，并且S3C2440A支持WINCE和Linux等操作系统，支持ARM调试体系结构，支持从NandFlash存储器启动。另外，它集成了丰富的片上功能，如LCD控制器、UART接口、USB主从接口、I²接口、CAMIF单元。

SDRAM虽然掉电不能保存数据，但是它具有非常高的读写速度，适合主程序的运行。本系统采用两片32MB的HY57V561620芯片构成64MB的SDRAM存储器，该芯片的内部存储结构是4Banks*4M*16Bit,共4个Bank.NandFlash存储器具有掉点保护功能，用于存储操作系统内核、Bootloader的启动代码和用户程序。本系统选用Samsung公司的K9F1208UOM芯片，存储容量为64M*8bit。总线接口实现核心模块与外设控制模块的接口连接。

视频采集模块：该模块由一个130万像素的CMOS图像传感器OV9650及其接口电路、电源电路组成。选择CMOS传感器是因为它有集成度高、体积小、功耗低、编程方便、易于控制、成本低等优点，并且该类型的传感器正在向着低噪音和高灵敏度等方向发展，故CMOS传感器是目前低像素图像采集系统的最佳选择。接口电路将图像信号进行A/D转换和处理，传送到处理器的CAMIF。微系统核心模块通过I2C串行总线实现对传感器的控制。电源电路由电源转换芯片ASI117为摄像头提供1.8V和2.8V电压，其中2.8V电压是通过可调压芯片分压得到3.3V电压与微系统核心模块的供电电压一致，无需再单独提供。

外设控制模块：由LCD于触摸屏接口电路、JTAG调试接口电路、USB主/从口电路、复位电路、电源电路、RS232串口电路等构成。LCD与触摸屏接口电路用于显示应用程序编写完成后采集的视频数据、接收用户的外部控制命令等，起到人机接口的作用。JTAG调试接口提供硬件调试的功能，它遵循IEEE1149.1标准，利用边界扫描技术，通过边界扫描链实现对芯片输入输出信号的观察控制。JTAG在本系统中一个最重要的功能是将引导加载程序Bootloader烧写进开发板，从而用于进一步的内核加载。USB主口用于外接U盘、移动硬盘和鼠标等支持USB总线接口的设备，可以扩展存储空间。从口则用于向系统烧写WINCE内核文件以及系统与PC机之间通信。复位电路采用既有电源监控和数据保护又有看门狗作用的IC芯片MAX708TCSA来保证系统出现异常时可靠复位。RS232用于通过超级终端或DNW工具观察Bootloader程序启动情况及扩展串口通信功能。该处的电源电路提供5V(为整个系统提供外部电源)、3.3V(核心模块、外设控制、图像采集模块供电)和1.3V(核心模块供电)

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种基于ARM9的嵌入式视频采集系统，其特征在于，包括视频采集模块、微系统核心模块与外设控制模块，所述微系统核心模块包括嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路、电路板与总线接口，所述嵌入式微处理器S3C2440、NandFlash接口电路、SDRAM接口电路与总线接口均集成在电路板上，所述视频采集模块通过总线接口与微系统核心模块通信连接，所述外设控制模块通过总线接口与微系统核心模块控制连接。

2.根据权利要求1所述的基于ARM9的嵌入式视频采集系统，其特征在于，所述视频采集模块包括图像传感器与传感器接口及电源电路，所述图像传感器通过传感器接口及电源电路与总线接口相连。

3.根据权利要求1所述的基于ARM9的嵌入式视频采集系统，其特征在于，所述图像传感器的型号为ImagesensorOV9650。

4.根据权利要求1所述的基于ARM9的嵌入式视频采集系统，其特征在于，所述外设控制模块包括JTAG调试、USB主/从口、复位电路、电源电路、LCD与触摸屏与RS232串口。