監控系統中總線配置的分析應用
2024/5/16 17:00:45點擊：
監控系統中采用的攝像頭是通過一種SCCB總線進行配置，這種總線有比較嚴格的時序要求，圖像數據的獲取也需要嚴格按像素同步時鐘進行。對于這類時序比較復雜、同步數據輸出、速率較快的情況，因為處理器速率和處理能力有限，多數設計者都習慣于采用一片PLD器件來處理，然后送給單片機。在這個平臺下，可以用VHDL語言來描述處理的邏輯，編譯生成包含用戶邏輯的IP模塊，連同NIOSCPU、其它接口及功能模塊一并燒寫到一片FPGA中，這樣提高了集成度，減少了設計多個器件之間的接口、布線等繁瑣工作。硬件設計框圖見圖2.
利用SOPCBuilder工具，可以很方便地把處理器、存儲器和其他外設模塊連接起來，形成一個完整系統。在SOPCBuilder圖形用戶界面下，可以管理IP模塊，設置系統參數，并選擇可用的端口和外設，完成設計之后，啟動系統生成程序，就會生成大量的輸出文件，包括HDL邏輯文件、C程序的頭文件和庫文件、模擬文件等形成一個全面的開發包。
現場監控設備軟件系統的設計中，采用了中斷和查詢相結合的服務方式。以報警信號為*高級的中斷消息，任何時候都享受*優先的中斷服務。它通過控制報警器發出報警聲光信號，執行防火或防盜的自動安全操作。另外此監控系統的一個特點是可以無線遠程升級。早期的嵌入式系統大多只能升級軟件，并且需要取下芯片重新燒寫。由于SOPC系統的靈活性，系統的軟件和固件都可以升級。
因此在這個系統安裝之后，如果客戶提出變化的需求，例如需要減少一個防火傳感器增加一個防盜傳感器等，設計者就可以在系統正常的運行當中，做出相應的遠程在線升級，而不必再去現場拆卸芯片重新燒寫。在這個系統的實現過程中，較充分體現了基于NIOS的SOPC系統的優勢，如果用傳統的單片機或者FPGA來設計，都不可避免地會增加很多外圍器件、接口電路，造成整個系統的性能不穩定，體積和功耗較大。而采用基于NIOS的SOPC系統，可以讓整個系統結構緊湊、設計靈活、可裁減、可擴充、可遠程升級、面市時間更短，并以較低成本實現高性能。
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