第一篇：2012最新千兆網(wǎng)接口攝像機設(shè)計方案

1引言

隨著監(jiān)控系統(tǒng)在商用民用的日漸普及，監(jiān)控攝像機被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，為社會治安保駕護航。視頻監(jiān)控攝像機廣泛應(yīng)用于居民住宅、樓盤別墅、商場店鋪、財務(wù)室。每個不同的應(yīng)用領(lǐng)域，需要有不同類型的監(jiān)控攝像機。傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機圖像分辨率低，難以滿足一些有特殊要求的應(yīng)用場合。利用網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對高分辨率高幀率視頻圖像傳輸是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一種重要思想。但百兆網(wǎng)傳輸帶寬不足、數(shù)據(jù)傳輸速度太慢嚴重制約了其在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用。針對這一問題，本文提出了基于千兆以太網(wǎng)傳輸視頻圖像并充分利用了FPGA并行處理和SDRAM高速緩存的優(yōu)勢，提高了視頻圖像的傳輸速度。

2硬件總體設(shè)計

硬件總體框架如上圖，主控制器FPGA選用altera公司高性價比芯片EP2C20F256C6N。系統(tǒng)工作頻率為100M。圖像傳感器的數(shù)據(jù)首先在FIFO里緩沖后暫存于SDRAM，在網(wǎng)絡(luò)空閑時將暫存的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)FIFO2緩沖后送MAC芯片，再發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。

CMOS芯片選用MicronTechnology的MT9P031，在500萬像素的滿分辨率下最高可輸出14幀的圖像數(shù)據(jù)。SDRAM選用W982516BH-75，容量為32Mbytes,g與FPGA內(nèi)部FIFO結(jié)合可設(shè)計為32Mbytes的大容量循環(huán)緩存，在圖像分辨率為300萬像素時可緩存10幀以上圖像數(shù)據(jù)。千兆網(wǎng)接口MAC芯片選用AX88180，物理層芯片選用88E1111，再通過網(wǎng)絡(luò)變壓器及RJ45用六類網(wǎng)線與計算機千兆網(wǎng)卡相連。

3千兆網(wǎng)接口設(shè)計

AX88180是亞信公司推出的一款高性能低成本的Non-PCI千兆以太網(wǎng)控制器,適用于多種需要高速接入網(wǎng)絡(luò)的嵌入式系統(tǒng),如消費電子和家庭網(wǎng)絡(luò)等。AX88180內(nèi)置10/100/1000Mb/s以太網(wǎng)媒體存取控制器（MAC）,符合IEEE802.3/IEEE802.3u/IEEE802.3ab協(xié)議,可與一般16/32位微控制器連接,其操作與SRAM相同。AX88180內(nèi)置10/100/1000Mb/s以太網(wǎng)媒體存取控制器（MAC）,與PHY之間采用RGMII接口；內(nèi)置主機接口控制器,可以與16/32位主機方便連接尋址方式與SRAM相同；內(nèi)置40KBSRAM網(wǎng)絡(luò)封包緩存器,其中32KB用于從PHY接收數(shù)據(jù)包,KB用于主機發(fā)送數(shù)據(jù)包到PHY,可以用高效方式進行封包的存儲、檢索與修改；內(nèi)置256字節(jié)的配置寄存器,用于主機控制和參數(shù)設(shè)置；內(nèi)置EEP-ROM接口；內(nèi)置IP/TCP/UDP校驗和大大減小微控制器的運算負載,改善傳輸反應(yīng)時間。圖2為AX88180及PHY芯片88E1111的連接圖。

3.1千兆網(wǎng)接口初始化

對千兆網(wǎng)接口的初始非常重要，如果初始化不正確，系統(tǒng)將無法正常工作。對接口的初始化主要包括對AX88180和88E1111的初始化。

代碼用verilog語言完成。具體代碼可參考亞信公司的驅(qū)動程序代碼，應(yīng)注意初始化時需要加入一些固定的延時以確定芯片正常工作。

3.2圖像數(shù)據(jù)的封包

當圖像的分辨率為2048×1536時，一個UDP數(shù)據(jù)包包含1024字節(jié)的圖像數(shù)據(jù)和兩個bytes圖像行編號。當計算機收到數(shù)據(jù)包時，根據(jù)圖像行編號信息放入對應(yīng)的內(nèi)存中，可以很方便的組合成一副完整的圖像。并且，采用行編號的形式，還可防止某一兩個數(shù)據(jù)包丟失后導(dǎo)致整副圖像都無法顯示的問題。以下這FPGA寫入AX88180的UDP包頭代碼。

case（param_num）

‘d0:w_dd‘d3:w_dd‘d6:w_dd‘d7:w_dd‘d8:w_dd‘d9:w_dd‘d10:w_dd‘d11:w_dd‘d12:w_dd‘d13:w_dd‘d14:w_dd‘d15:w_dd‘d16:w_dd‘d17:w_dd‘d18:w_dd‘d19:w_dd‘d20:w_dd‘d21:w_dddefault:w_ddendcase

3.3應(yīng)用程序設(shè)計

由于大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，用SOCKET的方式來獲圖像數(shù)據(jù)包已經(jīng)比較困難，丟包率會比較高。采用Winpcap來捕獲網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包，可有效的減少丟包率。用Winpcap編寫程序需要安裝開發(fā)包及驅(qū)動程序。

第一步，指定要通信的網(wǎng)卡設(shè)備并打開。

BOOLInitWpcap（）｛

pcap_if_t＊alldevs；

pcap_if_t＊d；

errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]；

if（pcap_findalldevs（&alldevs,errbuf）==-1）｛

AfxMessageBox（“Errinpcap_findalldevs）；

returnFALSE；｝

//枚舉網(wǎng)卡然后添加到用戶選擇的ComboBox中,代碼省略

＊filter=“port6000”；//只接收端口6000的數(shù)據(jù)

bpf_u_int32NetMask=0xFFFFFF；

structbpf_programfcode；

if（pcap_compile（m_pcap,&fcode,filter,1,NetMask）AfxMessageBox（“nErrcompilingfilter:wrongsyntax”）；

pcap_close（m_pcap）；returnFALSE；｝

if（pcap_setfilter（m_pcap,&fcode）AfxMessageBox（“nErrsettingthefiltern”）；

pcap_close（m_pcap）；returnFALSE；｝

pcap_freealldevs（alldevs）；//釋放alldev資源

returnTRUE；｝

第二步：開啟一個線程接收數(shù)據(jù)。

UINTRecvProc（LPVOIDlpParammeter）

｛pcap_loop（m_pcap,0,packet_handler,NULL）；return0；｝

packet_handler是處理收到數(shù)據(jù)包的回調(diào)函數(shù)，當從port6000收到數(shù)據(jù)后它會被調(diào)用，直到線程終止。

第三步：處理收到的數(shù)據(jù)

voidpacket_handler（u_＊param,conststructpcap_pkthdr＊header,constu_＊pkt_data）｛

constu_＊real_data=pkt_data+42；

introw=real_data[0]+（real_data4總結(jié)

兆網(wǎng)接口攝像機，網(wǎng)絡(luò)傳輸有效數(shù)據(jù)帶寬達400Mb/s以上，較好的解決了百兆網(wǎng)傳輸帶寬不足、數(shù)據(jù)傳輸速度慢的問題。傳輸300萬像素不進行壓縮的原始圖像，幀率可達18幀／秒，視頻流暢清晰。計算機采用Winpcap捕獲圖像數(shù)據(jù)，丟包率小于0.02%。

北京至福州貨運專線 北京到上海物流專線 北京到南京物流專線http://sumin2010.jdol.com.cn/小口徑膛線無縫鋼管 gcr15軸承鋼管 軸承鋼管生產(chǎn)廠 http://gujiancong.jdol.com.cn/KCB齒輪泵廠家 RY導(dǎo)熱油泵 LQB瀝青保濕泵http://llofzz.jdol.com.cn/有載調(diào)壓電力變壓器 高出力變壓器 非晶合金變壓器http://clhtdq.jdol.com.cn/電動二通閥 汽水分離器 緩閉式止回閥http://zgzcvjdzx.jdol.com.cn/杭州電焊機價格 杭州螺桿空氣壓縮機 杭州等離子切割機報價http://hzjuba1688.jdol.com.cn/公交刷卡機 手持刷卡機 手持收費機 http://cardlan126.jdol.com.cn/微機監(jiān)控電機保護器 電機缺相保護器 電機微機保護器 http://cngydz.jdol.com.cn/

第二篇：攝像機技術(shù)指標

常見一些廣播電視界的工程技術(shù)人員指著自己操縱的攝像機，不無自豪地脫口而出：“這可是廣播級！”或“這可是數(shù)字機！”其實，“廣播級”也好，“數(shù)字機”也罷，說的都是攝像機的等級，而所謂“攝像機”的等級又是用攝像機的技術(shù)指標來量化來定義的。所謂技術(shù)指標，即攝像機按其使用要求必須達到的目標，如圖像的技術(shù)質(zhì)量，攝像機的性能和精度等等。這些指標是對攝像機的定量分析和科學(xué)評析，具有可量化性和可比較性。當然這些指標由許多項目組成，因為我們評價的是攝像機這一電視節(jié)目的信號源的制造者。攝像機必須滿足多項技術(shù)指標的要求，等級越高指標越苛刻。

為了規(guī)定攝像機的等級，國家頒布了攝像機技術(shù)條件的規(guī)定。可是在電視工程技術(shù)飛速發(fā)展的今天，這些規(guī)定已相對落后，靈敏度、分解力和信雜比這三大技術(shù)指標已不能全面反映攝像機的質(zhì)量。

一 CCD器件和圖像像素

這一指標給出CCD器件的數(shù)量、尺寸和電荷轉(zhuǎn)移方式的種類，以及圖像像素的數(shù)量。廣播級和許多業(yè)務(wù)級攝像機一般都是3塊2/3英寸CCD，電荷轉(zhuǎn)移方式或IT（行間轉(zhuǎn)移），或FT（幀轉(zhuǎn)移）、或FIT的都有，等級稍高的取FIT，稍低點的取IT，而FT CCD攝像機亦不乏佼佼者。與IT相比FIT殘留電荷少，圖像惰性小，但價格之貴也自不待言。而IT在采取了微透鏡等技術(shù)后提高了靈敏度，減少了圖像惰性，更具競爭力的當然還是價格。FT CCD的攝像機種類較少，但尺寸相比FIT小，殘留電荷少于IT，靈敏度和動態(tài)范圍均高于IT。加上設(shè)置了機械快門，利用機械快門在場消隱期間對感光部遮光，減少拖尾。據(jù)有關(guān)公司介紹，其FT CCD由于取消了FIT CCD的垂直移位寄存器，增大了CCD像素窗口，因而增加了像素的有效受光面積，使更多的光轉(zhuǎn)換為電荷，提高了靈敏度。此類攝像機的性能，指標均高于IT CCD攝像機，而并不弱于FIT CCD攝像機。

圖像像素數(shù)量是CCD器件的一項重要指標，像素就是CCD表面上的感光單元，像素數(shù)量越多，越能分辨景物細節(jié)、感光密度也越大。因此像素數(shù)量不僅與圖像清晰度有關(guān)，而且與靈敏度也有關(guān)。20年前2/3英寸CCD器件的像素數(shù)量通常在40萬左右，分解力僅為250至350線。而今天CCD器件的有效像素可達60至70萬，分解力可達800至900線；HDTV的CCD器件的像素甚至多達200多萬。分解力高達1200線。CCD器件的像素數(shù)量與分解力的關(guān)系是顯而易見的，根據(jù)經(jīng)驗公式：水平像素乘以四分之三等于該CCD芯片的水平臨界分解力。CCD器件對于攝像機性能之關(guān)鍵，歷來為人們所關(guān)注，將此項目做為攝像機的首要技術(shù)指標也順理成章。

二 數(shù)字量化和數(shù)字信號處理

數(shù)字量化和數(shù)字信號處理的等級是數(shù)字攝像機出現(xiàn)后新增的技術(shù)指標。眾所周知，CCD器件產(chǎn)生的模擬信號必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再進行數(shù)字處理，這一轉(zhuǎn)換和處理的精度對信號的技術(shù)質(zhì)量有重大影響，因此必須加以限定。ITU—R601對演播室數(shù)字信號編碼規(guī)定的最低要求是8bit量化，攝像機作為信號源理所當然地要高于此要求。模擬信號和數(shù)字處理的參數(shù)之間存在一定的關(guān)系，信雜比和動態(tài)范圍與在轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號時使用的量化級數(shù)成正比。因為量化級數(shù)是轉(zhuǎn)換成二進制碼值的，所以級數(shù)增加一倍，信雜比和動態(tài)范圍增加6dB，而只需要在二進制編碼數(shù)據(jù)中增加一個bit。因此一個10 bit的數(shù)字信號比8 bit在信雜比和動態(tài)范圍方面有12 Db的改善。今天廣播級的數(shù)字攝像機A/D轉(zhuǎn)換的量化級數(shù)多為12 bit，這樣與ITU—R601的要求相比，可以在信雜比的動態(tài)范圍上增加24 Db的優(yōu)勢。使用12 bit的A/D轉(zhuǎn)換器，可對600%視頻電平采用動態(tài)壓縮算法進行處理。

90年代中期，大部分攝像機廠家開發(fā)的攝像機多采用10 bit A/D轉(zhuǎn)換器，再用13 bit數(shù)字處理。到90年代末期，各攝像機廠家開發(fā)的攝像機幾乎都采用12 bit A/D轉(zhuǎn)換器，而且為了保證更為精確的伽瑪、拐點、輪廓等信號的校正，在信號處理上都用更高的量級，少則14—16 bit，多的可達20—30 bit。在攝像機上采用如此之大的數(shù)據(jù)量進行處理，具有相當?shù)碾y度，除非開發(fā)專用超大規(guī)模的數(shù)字處理集成電路之外，別無良策。因此各廠家都為此花大氣力，開發(fā)了專用數(shù)字信號處理集成電路。處理量級可達20—30 bit，電路細微可達0.6--0.3微米，門數(shù)可達180萬門。

三 靈敏度

這一攝像機指標屬老生常談，對于20年前的攝像管攝像機應(yīng)屬主要指標，而今天的重要程度或人們的關(guān)注程度已經(jīng)降低，但是依然出現(xiàn)在今天的數(shù)字攝像機技術(shù)說明書中，在未來HDTV攝像機技術(shù)指標中也未見刪除。

這一指標描述了攝像機對所拍攝圖像的照度的反應(yīng)能力。測試也簡單易行：在標準照度條件下，（即2000lux、3200k色溫下）拍攝89.9%反射灰度卡，視頻幅度達到0.7V時的光圈指數(shù)，即是該攝像機的靈敏度。今天廣播級攝像機的靈敏度通常在F8至F10之間。

靈敏度的測量，除了測量標準照度下得到的額定信號電平時的光圈指數(shù)外，通常還要測攝像機的最低照度。這一指標將靈敏度和信雜比聯(lián)系起來，使靈敏度和信雜比之間存在著某些互相牽制的關(guān)系。

最低照度是在增益開關(guān)處于最大、鏡頭光圈也處于最大的情況下，拍攝灰度卡，視頻信號達標準幅度（0.7V）時所需的照度即最低照度。廣播級攝像機的最低照度通常7-8 lux(F1.4 +18dB),最低可達1 lux(F1.4、+36dB)。必須指出的是目前最低照度并無統(tǒng)一標準，特別是攝像機輸出電平,是標準電平100%(0.7V),還是70%(0.49V)尚無定論。一般廣播級攝像機輸出電平為100%，業(yè)務(wù)級攝像機就要求各異了。因此當我們分析某一攝像機的最低照度時，可不能掉以輕心。

一般情況下希望最低照度指標要低一些，可是最低照度越低，要達到視頻電平0.7V，增益就要加得越大。增加增益的結(jié)果是降低了信雜比，使雜波增大，圖像顆粒增粗，使技術(shù)質(zhì)量惡化。這樣的惡化是顯見的，γ=1時，增益提升多少Db，信雜比就降低多少Db時。Γ=0.45時，信雜比下降得更多。例如一攝像機的信雜比為60dB（增益0 db，γ關(guān)）那么增益+18 Db時，信雜比為42 Db。但在γ=0.45的情況下，信雜比下降到36 Db。在增益+30 Db時，信雜比只有24 Db，這將嚴重影響圖像質(zhì)量。從這個意義上說，為了保證圖像信號的信雜比，最低照度還是不要過低。為了降低噪聲，攝像機還增設(shè)了圖像噪聲抑制開關(guān)，在使用增益時降噪。

同樣是廣播級，數(shù)字機的靈敏度并不比模擬機高許多，而是幾乎相等，這是因為F8的靈敏度已經(jīng)夠用了。有趣的是有些業(yè)務(wù)級攝像機卻一味追求高靈敏度，甚至達F11還多，這樣做似乎是考慮到業(yè)務(wù)級攝像機的工作環(huán)境較為惡劣吧。

四 分解力

分解力又稱分辨率，解像力，通常分解力指水平分解力。有人將分解力與清晰度這兩個概念等同起來。需知，這實在是兩個有關(guān)聯(lián)而又不相同的概念。分解力是指電視設(shè)備所能分解和重現(xiàn)細節(jié)的能力，而清晰度是指人眼對電視圖像所見的清晰程度。分解力越高清晰度也越高，對攝像機來說,分解力是攝像機分辨黑白細線條的能力，廣播級攝像機多在800線以上。

測試也簡單，即在標準照度條件下（2000lux、3200K色溫），鏡頭光圈置于5.6與8之間，（依最佳觀察效果而定）拍攝分解力卡。在鏡頭最佳聚焦情況下，從精密黑白監(jiān)視器上讀取分解力線數(shù)。

必須強調(diào)的是，應(yīng)從黑白監(jiān)視器上讀取分解力，因為攝像機編碼輸出是R.G.B三路疊加，而分解力的指標是Y通道或G通道；如若用彩色監(jiān)視器讀取的分解力，則低于黑白監(jiān)視器的讀取值。同樣應(yīng)注意的是攝像機輸出信號也應(yīng)從Y或G通道接出，而不能從編碼輸出接出。

在測試時，人們不僅要測攝像機的分解力，還要測攝像機在5MHZ（約為400線）時的調(diào)制深度，簡稱調(diào)制度。

實際上調(diào)制度是比分解力更實質(zhì)地體現(xiàn)攝像機性能的重要參數(shù)。這是因為攝像機的輸出信號，在送達家庭電視機之前，要經(jīng)過電纜傳送、記錄、編輯、地面?zhèn)鬏數(shù)冗^程，在這些過程中受到帶寬的限制，結(jié)果使攝像機原有的高頻分量損失。但是反映在傳送帶寬內(nèi)，5MHZ處振幅大小的調(diào)制度卻不受帶寬限制的影響。換句話說就是400線以上的信號衰減較大，而400線左右的信號幾乎沒有衰減。人眼對400線左右的細節(jié)又較敏感，有時即使分解力線數(shù)較高，而400線時的調(diào)制度不太高，人眼的主觀感覺并不認為圖像質(zhì)量好。因此調(diào)制度就成了左右電視機清晰度的重要參數(shù)。這一指標的測試也很簡單，攝像機在標準照度下拍攝多波群卡，通過示波器取其行頻波形，以最低頻0.5MHZ的幅度為基準,去除5MHZ的幅度,再乘上100%就是調(diào)制度(MTF).80年代攝像管攝像機的調(diào)制度僅30%,CCD攝像機調(diào)制度可達70%,而數(shù)字攝像機可達80%。

通過上述分析，我們在上文說到的水平分解力在800線以上，這一分解力確切地說是極限分解力，也就是人眼在高精度監(jiān)視器上觀察黑白相間線條隱約可見時的清晰度，此時如果從示波器上看，調(diào)制度大約在5%左右。而標準分解力則是調(diào)制度為50%的分解力。通常說明書上給出的都是極限分解力。由此可使我們得以在無高清晰度監(jiān)示器的條件下，檢測具有800至900線分解力的攝像機。

五 信雜比

信雜比是指在標準照度下攝像機輸出信號（Y通道）的峰峰值與視頻雜波的有效值之比。這一指標是不同檔次或等級攝像機的主要技術(shù)標志。廣播級攝像機的信雜比一般在60 Db上下。

信雜比測量是在攝像機處于蓋上鏡頭蓋或關(guān)閉光圈的條件下，使視頻信號中的黑電平保持在5%（35mv）處，用視頻雜波儀測量0dB、+9dB、+18dB時不加權(quán)的信雜比。

第三篇：千兆網(wǎng)口接線定義

千兆網(wǎng)口是向下兼容的，和百兆的網(wǎng)口也可以連接。

百兆網(wǎng)線水晶頭的卡線器位置，用來固定后端的網(wǎng)線。千兆水晶頭改用了另外一種卡線器。這個卡線器和百兆的相比優(yōu)點是環(huán)形整體固定，一是比較結(jié)實，二是不會把網(wǎng)線壓扁而造成傳輸效率下降。

首先，雙絞線從分線器的后部穿入，在十字形的導(dǎo)入口就按照線對分開了，白、橙入左孔；淺藍、深藍入上孔；淺綠、深綠入下孔；淺棕、深棕入右孔。到前端后按照白、橙、淺綠、深藍、淺藍、深綠、淺棕、深棕的順序被排好，線頭與前端對其后就可以插入RJ45水晶頭的外殼了。這個是一個不錯的改進，一下就把原來那種又掰又捏又捅的別扭工序摒棄了。而且線芯只有到了頂端才變成平面的排列，在整個接頭的 80％的區(qū)域仍然保持著雙絞和圓形的狀態(tài)，這明顯比原來的百兆接頭強多了。不光是制作工序上，在傳輸效率上也是比較大的改進。（這么多怪怪的零件，看來原來的RJ45壓線鉗是對它束手無策了）

以太網(wǎng) 100Base-T4 接口： TX_D1+ Tranceive Data+（發(fā)送數(shù)據(jù)+）TX_D1-Tranceive Data-（發(fā)送數(shù)據(jù)-）

RX_D2+ Receive Data+（接收數(shù)據(jù)+）

BI_D3+ Bi-directional Data+（雙向數(shù)據(jù)+)BI_D3-Bi-directional Data-（雙向數(shù)據(jù)-）RX_D2-Receive Data-（接收數(shù)據(jù)-）BI_D4+ Bi-directional Data+（雙向數(shù)據(jù)+）

BI_D4-Bi-directional Data-（雙向數(shù)據(jù)-）

第四篇：接口實驗報告

貴

州

大

學(xué)

實

驗

報

告

紙

系 別 電科 班 級 電科 091 班 姓 名

學(xué)號

課 程 名 稱 微機接口技術(shù) 成 績

評 定

教師簽名 實 驗 時 間

2012 年 6 月 11 日 實驗四

綜合實驗 一、實驗?zāi)康?span id="jdb3l39rxn9" class="content_title3">1、了解 8253 定時器的硬件連接方法及時序關(guān)系，掌握 8253 工作方式以及編程方法。

2、了解 8255 芯片結(jié)構(gòu)及接口方式，掌握 8255 輸入、輸出的編程方法。

3、掌握 8088 中斷系統(tǒng)原理，掌握 8259A 擴展 8088 系統(tǒng)中斷的方法及編程。

二、實驗內(nèi)容

編程將 8253 定時器 0 設(shè)定為方式 3，定時器 1 設(shè)定在方式 2，每 5 秒產(chǎn)生一次中斷請求（共八次），用 8259 實現(xiàn)中，CPU 響應(yīng)后，通過 8255 的 A 口讀取一次開關(guān)狀態(tài)（8 位），存入內(nèi)存單元中，讀入 8 個數(shù)據(jù)后，再通過 8255 的 B 口送到 LED 依次輸出顯示（1 亮，0滅）。

三、實驗要求

根據(jù)實驗內(nèi)容編寫一個程序，并在實驗儀上調(diào)試和驗證。

四、實驗說明和電路原理圖

本實驗需要用到 CPU 模塊（F3 區(qū)）、8253 模塊（C4 區(qū)）、8255 模塊、8259 模塊（C5區(qū)）、頻率發(fā)生器模塊（E6 區(qū)）、八位邏輯電平顯示模塊（B5 區(qū)），8253 電路原理圖參見圖 4-1。頻率發(fā)生器電路原理圖參見圖 4-2。8255 電路原理圖參見圖 4-3。8259 電路原理圖參見圖 4-4。

8253 是一種可編程計數(shù)器/定時器，它是用軟、硬技術(shù)結(jié)合的方法實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。其主要有以下特點：

①有 3 個獨立的 16 位計數(shù)器，每個計數(shù)器均以減法計數(shù)。

②每個計數(shù)器都可按二進制計數(shù)或十進制（BCD 碼）計數(shù)。

③每個計數(shù)器都可由程序設(shè)置 6 種工作方式。

④每個計數(shù)器計數(shù)速度可以達 2MHz。

8259A 是專用控制中斷優(yōu)先級而設(shè)計的集成電路，可對中斷源的優(yōu)先級排隊、識別、及提供中斷矢量。單塊 8259A 可編程實現(xiàn) 8 級中斷管理，并可選擇優(yōu)先模式及中斷請求方式。另外由多片 8259A 級聯(lián)，可構(gòu)成多達 64 級的矢量中斷系統(tǒng)。

中斷序號 0 1 2 3 4 5 6 7

變量地址 20H 23H 24H 27H 28H 2BH 2CH 2FH 30H 33H 34H 37H 38H 3BH 3CH 3FH 本實驗用 2 號中斷源 IR2，接單次脈沖，中斷方式為邊沿觸發(fā)方式。

程序每按一次按鍵產(chǎn)生一次中斷，中斷服務(wù)程序使輸出狀態(tài)反轉(zhuǎn)一次。

8255 是可編程的并行輸入/輸出接口芯片，通用性強且使用靈活。8255 共有三個八位口，其中 A 口和 B 口是單純的數(shù)據(jù)口，供數(shù)據(jù) I/O 口使用。C 口可分為兩個 4 位端口（C 口 的上半部分和下半部），不僅可以作數(shù)據(jù) I/O 口使用，還能用作控制線，配合 A 口和 B 口使用。

圖4-1

8253

圖4-2

頻率發(fā)生器

GND12VCC24D08OUT010D17GATE011D26CLK09D35D44D53D62OUT113D71GATE114CLK115CS21RD22WR23OUT217A019GATE216A120CLK218U9C8253ICAD0ICAD1ICAD2ICAD3ICAD4ICAD5ICAD6ICAD7A0A1P37CCS_8253R11C4.7KVCCVCCP38CCLK0P39COUT0P40CGATE0P41CCLK1P43COUT1P42CGATE1P44CCLK2P45COUT2P46CGATE2/RD_IC/WR_ICCLK10RST11Q19Q47Q55Q64Q76Q813Q912Q1014Q1115Q121Q132Q143VDD16GND8U4ECD4020IOCK1VCCIOCK2IOCK3IOCK4P23E150HzP24E300HzP25E600HzP26E2.4kHzP28E153.6kHzP27E19.2kHz2.4576MHzD034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710RD5WR36A09A18RESET35CS6GND7VCC26U11C8255ICAD0ICAD1ICAD2ICAD3ICAD4ICAD5ICAD6ICAD7P58CCS_8255R13C4.7KVCC/RESET_ICA1A0VCC12345678JD3CPA0-712345678JD4CPB0-712345678JD5CPC0-7/RD_IC/WR_IC

圖 4-3

8255 電路

圖 4-1

8259

五、實驗程序

;//***************************************************************;文件名: 綜合實驗;功能: 8253定時/計數(shù)器，8259中斷，8255并行輸入輸出實驗;接線:;

用導(dǎo)線連接CPU模塊的208H到8259的CS_8259;;

;

用導(dǎo)線連接CPU模塊的8000到8253模塊的CS_8253；;

頻率發(fā)生器模塊的153.6kHz接8253模塊的CLK0；;

8253模塊的CLK1接OUT0,;//***************************************************************

TIM_CTL

EQU

8003H

;8253 狀態(tài)/命令口地址 TIMER0

EQU

8000H

ICAD0ICAD1ICAD2ICAD3ICAD4ICAD5ICAD6P47CCS_8259R12C4.7KVCCP48CINTP49CINTAVCCP50CINT_0P51CINT_1P52CINT_2P53CINT_3P54CINT_4P55CINT_5P56CINT_6P57CINT_7INT_0INT_1INT_2INT_3INT_4INT_5INT_6INT_***881RP1C10KVCCINT_0INT_1INT_2INT_3INT_4INT_5INT_6INT_7/RD_IC/WR_ICIR018IR119IR220IR321IR422IR523IR624IR725CAS012CAS113CAS215AD011AD110AD29AD38AD47AD56AD65AD74CS1INT17INTA26RD3WR2GND14VCC28SP/EN16A027U10C8259A0ICAD7

TIMER1

EQU

8001H

TIMER2

EQU

8002H

MODE03

EQU

00110110B MODE12

EQU

01110100B MODE22

EQU

10110100B CS8259

EQU

208H C8255

EQU

203H

;8255 狀態(tài)/命令口地址 P8255A

EQU

200H

;8255 PA 口地址 P8255B

EQU

201H

;8255 PC 口地址 P8255C

EQU

202H

;8255 PC 口地址

DATA

SEGMENT ARY

DB 8 DUP(?)DATA

ENDS STACK

SEGMENT STACK STA

DW 50 DUP(?)TOP

EQU LENGTH STA STACK

ENDS

CODE

SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK START:

MOV

DX,C8255

MOV

AL,10011000B

;設(shè)置8255的A口輸入，CH口輸入，B口輸出，CL口輸出

OUT

DX,AL

CALL

DSCSH

;8253初始化

CALL

ZDCSH

;8239初始化

MOV

BX,OFFSET ARY

MOV

CX,8

XUNH:

CMP

CX,0

JNE

XUNH

MOV

CX,8

MOV

BX,OFFSET ARY LOOP1:

MOV

AL,[BX]

MOV

DX,P8255B

OUT

DX,AL

CALL

DELAY

INC

BX

LOOP

LOOP1

IRQ2:

CLI

MOV

DX,P8255A

IN

AL,DX

NOT

AL

MOV

[BX],AL

MOV

DX,P8255B

OUT

DX,AL

CALL

DELAY

INC

BX

DEC

CX

STI

IRET

ZDCSH

PROC NEAR

XOR

AX,AX

MOV

DS,AX

LEA

AX,IRQ2

MOV

DS:28H,AX

MOV

AX,CS

MOV

DS:2AH,AX

MOV

DX,CS8259

MOV

AL,00010011B

;ICW1

OUT

DX,AL

INC

DX

MOV

AL,00001000B

;ICW2:中斷號從8開始

OUT

DX,AL

MOV

AL,00001111B

;ICW4:全嵌套方式,86/88系統(tǒng),自動結(jié)束中斷

OUT

DX,AL

MOV

AL,11111011B

;OCW1:開放Int-2

OUT

DX,AL

MOV

DX,CS8259

MOV

AL,20H

;OCW2:非特殊EOI結(jié)束中斷

OUT

DX,AL

STI

;開中斷

RET ZDCSH

ENDP

DSCSH

PROC NEAR

MOV

DX,TIM_CTL

MOV

AL,00110110B

OUT

DX,AL

MOV

DX,TIMER0

MOV

AL,00H

OUT

DX,AL

MOV

AL,03H

OUT

DX,AL

MOV

DX,TIM_CTL

MOV

AL,01110100B

OUT

DX,AL

MOV

DX,TIMER1

MOV

AL,0E8H

OUT

DX,AL

MOV

AL,03H

OUT

DX,AL

RET DSCSH

ENDP

DELAY

PROC

NEAR

PUSH

CX

PUSH

BX

MOV

BL,20 DL1:

MOV

CX,8000H DL2:

LOOP

DL2

DEC

BL

CMP

BL,0

JNE

DL1

POP

CX

RET DELAY

ENDP

CODE

ENDS

END

START

六、實驗步驟

1）系統(tǒng)各跳線器處在初始設(shè)置狀態(tài)。

用導(dǎo)線連接 CPU 模塊的 200 到 8253 模塊的 CS_8253； 頻率發(fā)生器模塊的 153.6kHz 接 8253 模塊的 CLK0； 8253 模塊的 CLK1 接 OUT0，CLK2 接 OUT1，GATE0、GATE1、GATE2 接+5V，OUT2 接 L0 燈。

2）啟動 PC 機，打開 THGMW-88 軟件，輸入源程序，并編譯源程序。編譯無誤后，下載程序運行。

3）觀察發(fā)光二極管的顯示情況。

七、實驗現(xiàn)象和分析 實驗是為了輸入和顯示開關(guān)狀態(tài)，并且通過 8253、8255、8259 來實現(xiàn)。實驗通過 8253 來實現(xiàn)定時的采樣，實驗中每 5 秒產(chǎn)生一次定時輸出；用 8259 來產(chǎn)生中斷，當定時時間到就產(chǎn)生一次高電平輸出，引起中斷，產(chǎn)生中斷后，CPU 對開關(guān)進行讀取，并輸出，通過發(fā)光二極管來顯示輸出結(jié)果；用 8255 來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出，輸入為讀取開關(guān)量，而輸出為結(jié)果的輸出到發(fā)光二極管，分別通過 8255 的 PA 口和 PB 口來實現(xiàn)。運行程序后，可以對開關(guān)進行撥動，在定時時間到后，可以看到發(fā)光二極管顯示的狀態(tài)的開關(guān)的狀態(tài)相同。由此，可以認為電路對開關(guān)狀態(tài)的輸入和輸出是正確的，實驗完成了預(yù)想的要求。

八、實驗總結(jié)

通過實驗基本上掌握了 8253、8255、8259 的使用方法。8253 為計數(shù)器，有三個計數(shù)通道，并且有六種工作方式，可以產(chǎn)生多種不同的波形輸出，實現(xiàn)不同長度的時間定時，通過方式命令字的設(shè)置可以設(shè)置不同計數(shù)器的不同方式。8255 為并行輸入輸出芯片，有三個輸入輸出口，可以實現(xiàn)三路的輸入輸出，并且有幾種工作方式，在實驗中，只用了方式 0，作為普通的輸入輸出口，工作時，可以通過方式命令字來設(shè)置三個口的工作狀態(tài)。而 8259 為中斷管理芯片，可以實現(xiàn) 8 路的中斷處理，他可以實現(xiàn)中斷的屏蔽，優(yōu)先級的設(shè)定，中斷號的產(chǎn)生等，他也可以通過設(shè)置方式命令字來設(shè)置它的工作方式。實驗還使自己掌握了，多芯片聯(lián)合工作的方法，這為以后的電路設(shè)計提供了很多的經(jīng)驗。

第五篇：認識網(wǎng)絡(luò)攝像機

網(wǎng)絡(luò)攝像機是一個高科技新產(chǎn)品，由于橫跨網(wǎng)絡(luò)與安防兩大之前干系不大的行業(yè)，隔行如隔山，搞網(wǎng)絡(luò)的不太懂監(jiān)控、搞監(jiān)控的不太懂網(wǎng)絡(luò)，這給本來就模糊的網(wǎng)絡(luò)攝像機蒙上一層神秘的面紗。目前而言，在經(jīng)銷商陣營，大多數(shù)的銷售人員對它的認識也僅處在水中月鏡中花的朦朧程度。更別說買家了。絕大多數(shù)的買家要不就跟著感覺走，要不就由價格說話。導(dǎo)致的結(jié)果就是買家買不到合適的產(chǎn)品，用不了多久就把產(chǎn)品放到回收站。錢花了，事還沒辦成。

本文就教大家認識一下網(wǎng)絡(luò)攝像機，做一個精明的買家。

一，認識網(wǎng)絡(luò)攝像機：

我們有必要先來了解下網(wǎng)絡(luò)攝像機。網(wǎng)絡(luò)攝像機又叫IP CAMERA（簡稱IPC）由網(wǎng)絡(luò)編碼模塊和模擬攝像機組合而成。網(wǎng)絡(luò)編碼模塊將模擬攝像機采集到的模擬視頻信號編碼壓縮成數(shù)字信號，從而可以直接接入網(wǎng)絡(luò)交換及路由設(shè)備（交換機、路由器這兩個產(chǎn)品對于有網(wǎng)絡(luò)的用戶都不陌生吧），再接入互聯(lián)網(wǎng)。IPC自帶IP地址，有些品牌的IPC還自帶了域名，如天視達。局域網(wǎng)內(nèi)的用戶可以通過登錄IPC的IP地址來觀看監(jiān)控視頻并進行控制管理和錄像。遠程用戶則可以通過登錄IPC的域名對IPC進行觀看、控制、管理和錄像。無任是局域網(wǎng)用戶還是遠程用戶登錄IPC都可通過網(wǎng)頁瀏覽器（IE）和相應(yīng)的視頻集中管理軟件來實現(xiàn)，具體這里就不多說了，有興趣的朋友可致電4008801885咨詢了解。

相對于模擬攝像機，IPC能更簡單的實現(xiàn)監(jiān)控特別是遠程監(jiān)控、更簡單的施工和維護、更好的支持音頻、更好的支持報警聯(lián)動、更靈活的錄像存儲、更豐富的產(chǎn)品選擇、更高清的視頻效果和更完美的監(jiān)控管理。另外，IPC支持WIFI無線接入、3G接入、POE供電（網(wǎng)絡(luò)供電）

和光纖接入。總之IPC的出現(xiàn)對于網(wǎng)絡(luò)和安防行業(yè)來說具有里程碑的歷史意義。

大多數(shù)IPC的外形和模擬的攝像機差不多，由于IPC常被用于家庭和辦公室，考慮到美觀，IPC有更豐富更精美的造型。如天視達的“天使之光”。

IPC的價值極大。把它安裝在家里，您就可以隨時隨地的看到家里的實時情況：了解孩子的學(xué)習(xí)情況、關(guān)愛老人、看看寵物；把它安裝在店鋪里，您就可以足不出戶的巡視店鋪了：了解員工工作情況、客流分析、貨品擺放情形等；把它安裝在產(chǎn)品展覽室，你就可以隨時讓遠方的客戶看樣品了；把它安裝在醫(yī)院、病人就可以得到遠方醫(yī)生們的會診。。。。毫不夸張的說，IPC可以安裝在任何一個地方，IPC終將走進千*萬戶、走進各個行業(yè)各個領(lǐng)域

從而為社會的和諧發(fā)展作出重大的貢獻。

簡單地了解了IPC后，您一定蠢蠢欲動了吧！那么，買IPC要注意些什么呢？怎樣才能買到

適合自己的好產(chǎn)品呢？這就得了解IPC有哪些關(guān)健參數(shù)了。

二，網(wǎng)絡(luò)攝像機的幾個關(guān)健參數(shù)

1)

鏡頭

鏡頭是視頻采集的第一道關(guān)，鏡頭的質(zhì)量自然會影響視頻的效果，盡管鏡頭有很多種，對視頻效果影響很大，鏡頭的價格從幾十元到幾萬元不等。但在監(jiān)控領(lǐng)域還不至于買個幾萬元的鏡頭，故而基本上市面上的鏡頭都差不多。不過鏡頭的焦距對視頻效果的影響倒值得注意，這意味著您選擇產(chǎn)品時應(yīng)該考慮是否選擇可更換鏡頭的型號，或考慮是否選擇變焦的鏡頭。說到這里不得不提一下，變焦指的是鏡頭的焦距可以改變。有些IPC帶有數(shù)碼變倍的功能，數(shù)碼變倍的意思是可以將視頻圖像放大來看，絲毫不會改變圖像的清晰度，對IPC的應(yīng)用價

值不大。特別要當心有些不專業(yè)的銷售人員或JS偷換概念。

2)

圖像傳感器

這是影響視頻效果的關(guān)健因素。目前市面上有CMOS和CCD兩種，成像方面，在相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準確。而普通CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對實物的色彩還原能力偏弱（被監(jiān)控物的本身色調(diào)與監(jiān)視器上看到的相差較大，甚至完全變色），曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，普通CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定差距。CMOS的視頻圖像藝術(shù)化效果比較好，就像人們照藝術(shù)照一樣，大家都知道藝術(shù)照很漂亮但很不逼真，人們通常會被其藝術(shù)化的效果迷惑而忽略清晰度和逼

真度的重要性，事實上監(jiān)控行業(yè)時這兩點是非常重要的。

3)

視頻壓縮算法（也叫視頻壓縮格式）。

這是IPC里最重要的關(guān)健因素，因為其直接決定了視頻清晰度、視頻流暢度和視頻存儲空間。而經(jīng)我多年了解，這條最重要的因素卻總是被賣家有意無意的避而不談，原因有可能是其本身也說不出其中道道，或有以次充好的動機。但作為精明買家的您就一定要了解清楚了。目前市面上的IPC主要有H.264與MPEG4兩種視頻壓縮算法。前者壓縮能力更強，視頻損耗更少，因此更清晰并更流暢。前者可以支持25幀/秒的幀率，后者一般不超過10幀/秒。這意味著后者的視頻不連貫、不實時；因為MPEG4壓縮率不夠在，如果做全實時的，碼流太大，遠程就很難看得到了。

4)

圖像格式

圖像格式是決定了視頻圖像的實際像素，分DVD格式和VGA（640*480）格式和CIF（352*288）格式兩種，DVD圖像格式家族里包含D1（720*576隔行掃描）、D2（1048*720）、D3（1920*1080

隔行掃描）、D4（1280*720逐行掃描）和D5（1920*1080逐行掃描）五種圖像格式，目前市面上主流的的為D1.支持D3和D4的百萬像素也上市了，只是由于其占用帶寬較多，應(yīng)用還不廣泛。

不同的同像格式像素不同，錄像文件大小也不一樣。如果不是相同的圖像格式，我們不能光憑錄像所需的硬盤大小來確定IPC的優(yōu)劣。一個IPC的圖像格式往往可以調(diào)節(jié)，這意味著如果您的硬盤空間不夠大，但又需要錄制較長的時間，就可以通過降低圖像格式來實現(xiàn)。

5)

幀率

眾所周知，任何視頻文件都是由連續(xù)的圖片組成的，一張圖片我們就叫它為一幀，如一秒鐘的視頻由25張連續(xù)的圖片組成，這時的幀率就是25幀/秒。在PAL制式下，25幀/秒的視頻能非常逼真的表現(xiàn)動作。如果低于25幀，視頻中的動作會不夠連貫，越低越不連貫甚至?xí)霈F(xiàn)跳躍的動作假像。因此幀率在視頻監(jiān)控中非常重要。這個參數(shù)在視頻監(jiān)看的界面上會表現(xiàn)出來。這個參數(shù)，同樣被很多不夠?qū)I(yè)的銷售員避而不談。大家在選購產(chǎn)品一定要注意這個，因為是否能支持25幀/秒的IPC成本相差也較大。

6)

雙碼流

有些IPC被設(shè)計成支持兩條視頻信號，即所謂的雙碼流。雙碼流的好處是用一路碼流觀看、一路碼流存儲比觀看和存儲都用一路碼流能更有效的防止網(wǎng)絡(luò)阻塞，從而能更好的保障視頻在有效的網(wǎng)絡(luò)帶寬上的流暢性。

7)

前端存儲

有些IPC上帶有SD卡插槽或USB移動存儲接口，我們管其叫前端存儲。前端存儲常被應(yīng)用于帶寬不是很足的監(jiān)控環(huán)境中。有些環(huán)境不便裝寬帶，利用前端存儲的功能，保存監(jiān)控的錄像從而起到一定的監(jiān)控效果，不能不說也是一種辦法。

8)

產(chǎn)品線

大多數(shù)較大的監(jiān)控系統(tǒng)中，往往要運用到多種型號的產(chǎn)品，由于目前各廠商的視頻管理軟件與其它品牌的IPC很難兼容。因此在為監(jiān)控系統(tǒng)選擇品牌時，必須要考慮該品牌是否有豐富的產(chǎn)品線以能應(yīng)付各種環(huán)境的需求，以及系統(tǒng)解決能力。如支持紅外、支持WIFI無線、支持POE、支持光纖接入、支持云臺、支持變焦、是否有視頻服務(wù)器以便可與某些特殊的模擬

攝像機結(jié)合以及是否有視頻解碼器可以接入電視墻等。

9)

軟件功能

大多數(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)都需要集中管理，因此視頻管理軟件的功能是否強大，界面是否友好也是在產(chǎn)品選型時必須考慮的問題。管理軟件的功能模塊比較多，因此視頻管理軟件優(yōu)劣的鑒定需要綜合全面的考慮，不能夸大某一功能，也不能忽略某一功能，要以實際需求出發(fā)。

除以上9條以外，紅外夜視能力、超低照度、寬動態(tài)、強光抑制等功能也是IPC的一些重要參數(shù)。綜上所述，IPC的選型需要掌握一定的專業(yè)知識并更有耐心。不選貴的只選對的，希望大家能選擇到自己合適的IPC。