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有越來越多的基于視頻的應用，如監控，網路視頻和門禁系統，這樣的遠程攝像技術也可以直接應用于工業檢測設備和醫用顯示器。在技術上而言，視頻數據和控制系統的操作需要緊密地搭配在一起。這對工程設計團隊而言影響極大，因為他們需要找到適當的方案來連接到視頻流并把它集成到他們的系統設計，同時最大限度地減少所需的元器件，減小PCB板的面積和降低整個系統的成本。 先進的人機界面（HMI）需要視頻和控制組合創建一個允許監控并可以同時進行相關的遠程控制。此外，它可以促進多任務處理，用戶可以觀看視頻的同時進行系統操作，通過控制接口，僅僅使用一個高性能圖形控制器芯片和高端的微控制器和分離的零部件來建構整個系統也不是一個令人滿意的做法。首先，將攝像頭丶微控制器丶顯示處理和連接元件之間的匹配需要很多的特徵和功能，其次，圖形控制器將需要一個大容量的幀緩沖器（內容對映至顯示器）和大量的快閃存儲器資源（在該圖形庫的控制系統可以被存儲），所有這一切將占用極大的電路板空間，同時也影響對功率消耗和系統的整體價格成本。 真正需要的是一種只用幾個高度集成的、現成的芯片，針對性的對特定應用進行優化，以實現所需的系統。這意味著，在同樣操作功能下，可避免上述系統技術上的過度複雜並更具有成本效益。 圖1詳細介紹了遠程攝像系統設計用于監視或安全應用程序，運行在一個標準的5VDC電源下，通過該系統的高品質的視頻流，使用更簡樸的系統形式用於這類應用。其獨特的特點是它采用創新的微控制器具有高性能相互互連技術和圖形控制裝置。 圖1：遠程攝像頭應用程序中使用FT900和FT800的功能框圖 該系統是基于新發布的FT900面向應用的控制器（AOC）的設備伴隨著FT800嵌入式視頻引擎（EVE）。在這個例子中設計者可以選擇攝像機的視頻從本地或可由選地連接在連接到另一個FT900模塊的遠程相機模塊的相機模塊的QVGA LCD屏幕上顯示。通過觸摸屏，它也可以把畫面暫停來查看更細致的影像。 現在讓我們依次來看看這個系統的主要元素——微控制器，圖形控制器和配合這兩個設備的固件。 微控制器 基本上FT900是已經被開發用于高速運行的32位微控制器，運行的時鐘速度高達100MHz，其專有的FT32處理器的核心可達2.93DMIPs/MHz，并且由于它的零等待狀態的程序存儲器，可以提供的處理性能甚至到281DMIPs。其微控制器的獨特數據流省去了復雜的直接存儲器存取（DMA）接口的內部傳送數據。它攜帶的VGA（640×480像素）分辨率的視頻圖像數據和SD卡（2.0）接口，并支持10/100M以太網，I2C主端及從端，還有I2S外部音頻接口等。 圖形控制器 集成顯示器，音頻和觸摸功能到一個單芯片，FT800能夠更精簡的使用於人機界面（HMI），來發展新世代的智能顯示器。這種創新的圖形控制器IC，它適用于QVGA/WQVGA TFT顯示器。其使用一種新型的面向對象的方法（其中的對象可以是用戶自定義的圖片，字體，窗口小部件，聲音等），不需要閃存和幀緩沖區，也不需在外掛一個單獨的觸摸控制器或音頻DAC，自帶一個4線觸摸屏控制器和一個單通道音頻控制器——不但節省了空間，也降低了材料成本。跳脫傳統的寬并行總線控制，FT800可通過低帶寬的SPI或I2C接口進行資料傳輸，這將對整個系統帶來十分有利的幫助，不但可大幅減少引腳數還可大幅減小IO功耗。 固件 這個系統的固件是使用FT900 IDE軟件，它是基于Eclipse的開源項目和GCC的開源編譯器開發的。可以從FTDI芯片網站免費下載，包括外設驅動程序，庫和例子。上電時，將攝像頭模塊丶高速以太網MAC與互聯網協議（IP）程序和FT800顯示模塊先進行固件配置，然后FT800，攝像頭和以太網接口之間的數據流即開始運行。該FT900充分利用的FT800的內置顯示器，音頻和觸摸功能來呈現從照相機和屏幕上的用戶控制，包括視頻數據，聲音控件和觸摸屏輸入。流的數據速率需搭配攝像頭的分辨率和幀速率。FT900具有流640×480像素分辨率的攝像頭數據在15frames/sec的速度通過其集成的高速以太網接口的能力。 總之，在需要大量數據流的應用程序時工程師構建系統常需面臨困難的技術挑戰，遺憾的是傳統的思維是不可能幫助他們解決問題。本文中所描述，通過從不同的角度來開發方案，將會產生完全不同的傲人成果，不但簡化了設計過程，縮短開發時間，還可精簡開發人力與產品成本。以太網，SPI接口和閃存都集成到了FT900。同樣地，觸摸輸入，聲音和圖形元素在FT800內集成。通過合并這些IC的關鍵屬性，即可實現別于其他系統的結果。 對于本應用實例的更多信息，請訪問：www.ftdichip.com |
