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1、视频监控系统里多画面处理器的设计ok3sps(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×8bits的fifo(firstinfirstout)dram,它支持vga、ccir、ntsc、pal和hdtv分辨率,具有独立的读/写操作及输出使能控制;存储时间为15ns[1][2][3][4]下一页ok3)来实现组合逻辑,每个查找表连接到一个d触发器的输入端,
2、d触发器再来驱动其它逻辑或驱i/o。这些模块利用金属连线互相连接或连接到i/o模块。fpga通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现其fpga通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现其逻辑,存储在存储单元中值决定了fpga实现的功能;fpga的这种结构允许无限次的重新编程。由此可见,用fpga设计的产品调试修改及升级均很容易,且具有很大的灵活性。目前fpga的种类很多,在本设计中选用spartan系列的xcs05xl。该芯片是xilinx公司推出的低价格、高性能的fpga,其主要特点如下:·系统门的数目达到了5000,logiccell数目达到
3、了238,系统资源丰富;·具备片上可编程分布式ram,最多可编程的ram达3200bit;·分布式算术逻辑单元,支持分布式dsp运算;·灵活的高速时钟网络,内部三态总线;工作电压为3.3v。有关xcs05xl的详细资料请参阅ok3芯片x24c16。该芯片是容量为2kb带写保护的i2c总线数据存储器,当bps,快速方式下可达400mbps。在i2c总线传输中,开始和停止条件定义如下:当scl为高时,sda由高变低为开始条件;当scl为高时,sda由低变高时为停止条件(如图3(a)所示)。sda和scl都是双向传输线,sda线上的数据在时钟为高期间
4、必须是稳定的,只有当scl线上的时钟信号为低时,数据线上的状态才可以改变(如图3(b)所示)。输出到sda线上的每一字节必须是8位,每次传输的字节不受限制,每字节必须有一个应答位。本设计中x24c16的第5脚(sda)和第6脚(scl)分别接单片机的p3.6和p3.7。2.7时钟和字符叠加电路时钟芯片选串行时钟ds1302。该芯片是一种高性能、低功耗且带ram的实时时钟芯片,它有如下主要特性;·实时时钟,可对秒、分、时、日、周、月、年进行计数,且有闰年补偿功能,直至2100年;·用于数据暂存的31bnvram,简单的三线接口,ttl兼容;·用于
5、时钟或ram数据读/写的连续多字节数据传送方式;·8引脚dip或用于表面贴装的8引脚soic封装;·工作电压为2~5.5v,温度为-40℃~85℃。字符叠加电路由nec公司μpd6453组成。该芯片可在屏幕上显示12行、每行24个字符、每个字符为12×18点阵。字符的大小、闪烁频率可以根据需要进行调整,屏幕的背景色、字符的边缘色以及字符本身的颜色也可以修改。该芯片内部除固化了191个日文、字母和数字等字符的字模以外,还固化了49个汉字(如年、月、日、时)的字模;另外该芯片提供16个字符的ram空间,供用户填入自定义字符。由于画面处理器不需要叠加
6、太多的不同字符,因而本设计不外加汉字字库,这样既节省了成本和线路板的空间,又简化了电路结构。μpd6453所需的行、场同步信号及时钟信号均由fpga提供。单片机通过串行数据传输将一系列命令(包括所要显示的字符或汉字、字符大小、字符的间距、字符的属性)送往μpd6453,μpd6453收到命令后再将所要显示的字符或汉字等送至fpga。2.8视频信号切换电路该电路由max440组成。max440是一种内含宽带视频放大器的高速多路视频选择开关,可输入8路视频信号,输出为1路视频信号。在单片机的控制下,输出可与8路视频输入中的任一路相连。该芯片的主要特
7、点如下:·带宽为110mhz;微分增益为0.04%,微分相位为0.03度;·开关切换时间为15ns,转换速率为370v/μs;·开/关时的输入电容为4pf,无需外接补偿元件。2.9报警信号的接收及处理由单片机直接完成,无需经过fpga。当有报警发生时,单片机收到报警,发出命令使蜂鸣器件发出警报声,同时通知fpga和μpd6453使对应的画面闪烁并出现“报警”字样。3fpga器件xcs05xl的编程实现原理所谓编程就是利用单片机μpd78f0034将事先设计好的数据通过某种方式装入xcs05xl中,以确定xcs05xl内部的clb和iob的功能以
8、及布线通道的连接方式,数据的写入只在编程过程中完成。在正常工作期间,存储单元只用来提供固定的控制信号,编程存储单元以阵列形式分布在xcs05xl中。每
