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监控系统中总线配置的分析应用

2024/5/16 17:00:45点击:
 
  监控系统中采用的摄像头是通过一种SCCB总线进行配置,这种总线有比较严格的时序要求,图像数据的获取也需要严格按像素同步时钟进行。对于这类时序比较复杂、同步数据输出、速率较快的情况,因为处理器速率和处理能力有限,多数设计者都习惯于采用一片PLD器件来处理,然后送给单片机。在这个平台下,可以用VHDL语言来描述处理的逻辑,编译生成包含用户逻辑的IP模块,连同NIOSCPU、其它接口及功能模块一并烧写到一片FPGA中,这样提高了集成度,减少了设计多个器件之间的接口、布线等繁琐工作。硬件设计框图见图2.
  利用SOPCBuilder工具,可以很方便地把处理器、存储器和其他外设模块连接起来,形成一个完整系统。在SOPCBuilder图形用户界面下,可以管理IP模块,设置系统参数,并选择可用的端口和外设,完成设计之后,启动系统生成程序,就会生成大量的输出文件,包括HDL逻辑文件、C程序的头文件和库文件、模拟文件等形成一个全面的开发包。
  现场监控设备软件系统的设计中,采用了中断和查询相结合的服务方式。以报警信号为*高级的中断消息,任何时候都享受*优先的中断服务。它通过控制报警器发出报警声光信号,执行防火或防盗的自动安全操作。另外此监控系统的一个特点是可以无线远程升级。早期的嵌入式系统大多只能升级软件,并且需要取下芯片重新烧写。由于SOPC系统的灵活性,系统的软件和固件都可以升级。
  因此在这个系统安装之后,如果客户提出变化的需求,例如需要减少一个防火传感器增加一个防盗传感器等,设计者就可以在系统正常的运行当中,做出相应的远程在线升级,而不必再去现场拆卸芯片重新烧写。在这个系统的实现过程中,较充分体现了基于NIOS的SOPC系统的优势,如果用传统的单片机或者FPGA来设计,都不可避免地会增加很多外围器件、接口电路,造成整个系统的性能不稳定,体积和功耗较大。而采用基于NIOS的SOPC系统,可以让整个系统结构紧凑、设计灵活、可裁减、可扩充、可远程升级、面市时间更短,并以较低成本实现高性能。