关键词：嵌入式系统；局域网；实时监控
随着嵌入式系统的飞速发展，在许多领域，以微控制器为中心的应用系统正逐步取代以计算机为中心的应用。因此，对于网络应用系统的研究，越来越多的研究人员将研究重点转移到嵌入式系统上来。基于此背景，本文提出了一种网络化视频监控系统方案，其目标是使人们能够通过监控现场的摄像机和麦克等视频音频捕捉设备，将监控现场的信号通过局域网传输，并送到监视器上以获得当地实时图像和声音，从而实现远距离遥视现场。
系统工作原理
在本监控方案中，嵌入式主机系统采用TI公司的混合信号微控制器MSP430F1611作为系统核心控制器，USB主机接口芯片采用Cypress公司的USB Host/Slave接口芯片SL811HS，以太网传输芯片采用REALTEK公司的快速以太网控制芯片RTL8139，系统的稳压源选择NS公司的LM1117。
系统工作时，由MSP430F1611和SL811HS控制作为USB从设备的摄像头，并读入视频数据，对其进行处理和存储。同时，将麦克风中的音频数据读入MSP430F1611进行数据转换和存储。然后，将经过传输层、网络层封包后的IP数据报由RTL8139封装成以太网帧，再经过以太网变压器PE68515传输到局域网上。
系统结构框图
该方案整个系统由音/视频数据采集模块、音/视频数据处理模块、以太网传输控制模块以及电源模块四部分组成，如图1所示。
图1 系统结构框图
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(1) 音/视频数据采集模块：该模块主要由摄像头、麦克风及其外围电路组成。其中摄像头主要由镜头、图像传感器和数字信号处理芯片ZC0301P组成，完成图像数据的采集、转换及传输，VGA视频图像的传输速度可达每秒15帧。麦克风主要用于采集模拟声音信号。
(2) 音/视频数据处理模块主要由MSP430F1611和SL811HS组成，完成数据采集与处理。嵌入式USB主/从接口芯片SL811HS和16位单片机MSP430F1611遵从USB1.1协议，用以实现USB主机功能，并且具有USB总线的接口方式。该模块作为一个数据接口模块集成到用户的嵌入式系统中，对摄像头和麦克风中读入的数据进行处理并存储。
(3) 以太网传输控制模块：主要任务是将经过传输层、网络层封包后的IP数据报经过RTL8139进行以太网封包，封装成以太网帧后，通过网络变压器PE68515传输到局域网上。
(4) 电源模块根据系统中各器件对电源的要求，使外部电源通过LM1117稳压器后，向系统提供3.3V电压。
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