基于 arm 技术的远程图像信息传输

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1、基于ARM技术的远程图像信息传输RemoteImageTransmissionbasedonARMTechnology张洁凌志浩（华东理工大学，上海200237）摘要介绍一种基于ARM技术的远程监控系统架构，讨论现场监控器配置图像信息采集模块的软硬件技术，描述基于TCP/IP协议实现图像信息传输的方式，支持远程监控中心对现场图像信息的监视需求。关键词以太网接口图像数据帧传输AbstractAremotemonitoringsystembasedonARMtechnologyisintroducedandsoftwarean

2、dhardwareforthefieldmonitoringdevicewithimageinformationacquisitionmoduleisdiscussed,thentheimageinformationtransmissionmodebasedonTCP/IPprotocolisdescribedindetails,finallythefieldimageinformationmonitoringbyremotecenterisimplemented.KeywordsEthernetinterfaceImag

3、eDataframeTransmission0引言随着嵌入式系统的应用现场总线技术、通信技术、图像处理技术和信息压缩/解压技术的快速发展，人们对远程监控系统提出了更高的要求。以往的监控系统由于受到技术的制约，只能进行现场监视和简单的报警信息传输，无法有效支持远距离图像信息传输，这对现场具体状况的了解、事件的确认带来了不便，无形中降低了系统的稳定性和安全性。而对于化工、电力这样一些具有无人值守点的行业来说，远程、实时的监控成了行业系统安全运作必备的前提条件。现在，随着图像处理技术在科学技术领域的日益成熟和通信带宽的提高，应用

4、图像处理技术的远程图像监控系统得到了发展和应用。图1远程监控系统整体架构在各种专用于工控的现场总线协议争夺中，以太网获得了业界的认可。嵌入式处理技术作为后PC时代的新兴技术，主要用于对各种信号的处理与控制，在工控领域有着广泛的应用和研究。本文所探讨的远程监控系统就是充分利用以太网技术和嵌入式系统的特点，设计支持多媒体应用的现场监控装置，搭建Ethernet网数据传输系统，为工控现场、智能大厦等多种领域提供技术支持。11基于ARM技术的远程监控系统架构设计1.1远程监控系统整体架构远程监控系统的整体架构如图1所示。一般而言，

5、控制系统网络可分为信息层、控制层和现场设备层等3层。在此，远程监控系统的设计将现场设备层和企业管理层直接集成于同一层以太网上，形成扁平化的工业控制网络，不仅促进了信息从传感器到管理层的集成，实现现场设备层和企业管理层的无缝连接，而且拓展了远程监控系统的作用空间。1.2基于ARM监控器的设计1.2.1硬件平台设计三星S3C44B0X微处理器与RTL8019AS以太网控制器是基于ARM监控器硬件平台的核心器件。该监控器带有以太网接口、TCP/IP协议栈。利用USB接口可连接图像采集模块，从而在远程监控中心可实现对现场图像信息的

6、显示与监视。基于ARM监控器的硬件架构如图2所示。以太网接口以太网控制器RTL8019AS基于ARM监控器EIA232EIA485图像采集USBSamsungS3C44B0XUART模块IICSPIGPIOA/D,D/ADI/DO图2基于ARM监控器的硬件架构由图2可知，ARM所支持的外围电路包括：10/100Mbps以太网控制器，接入Ethernet；多路可编程输入输出口，连接各类现场信号；2个UART，支持EIA232或EIA485接口，且其中的任一EIA232接口可作为在线编程口；1个USBDEVICE口，连接图像采

7、集模块。1.2.2软件移植基于ARM监控器的软件包括数据采集与处理程序、图像信息的采集程序、控制算法实现、状态监测与报警、数字滤波和数据校正、通信程序等几部分。其中通信程序的实现可采用Winsock网络编程方法，通过调用Winsock的API实现以太网上各相关节点间的通信。另外，由于得到嵌入式实时操作系统μC/OS-II的支持，为硬件平台的软件移植提供了便利。主要分为两个部分。①实时操作系统μC/OS-II的移植。μC/OS-II是—种开放源码的实时嵌入式操作系统，是一个可移植、可裁剪、占先式多任务操作系统，已被应用到多种

8、微处理器，其大部分源码是用ANSIC语言编写的。由于嵌入式操作系统针对不同的平台，系统不是直接可用的，一般需要经过针对专门平台的移植操作系统才能正常工作。2由于在实际设计时使用ARMSDT作为编译器，所以移植μC/OS-II主要包括以下几项内容：设置与处理器和编译器相关的代码，因为不同的处理器有不同的字