建立开放的智能小区监控网络-嵌入式多媒体平台的设计和实现

摘要

传统的安全防卫、火灾报警、视频监控、自动抄表系统是各自分立的系统,一般不支持远程网络控制,即使支持网络,也是分立的专用网络.这种系统的特点是处理能力弱,集成度低,网络带宽小,资源利用率低,系统间数据共享困难.目前的趋势是把各子系统集成到统一的控制平台上,实现各子系统间数据共享和互操作.相信在不久的将来,这将成为智能小区的标准.另外在开发的网络协议基础上,城市范围的治安报警、安全报警、医疗服务、水电气抄表等公共服务将建立在统一的网络上.作者的毕业设计是在对传统的以模拟电路为基础的家用抄表,可视对讲门铃,家用安防系统的改造基础上,设计和实现满足上述要求的控制平台.硬件开发平台是基于intel公司出品StrongARM SA1110/1111建立的开发板,操作系统是来自网站WWW.arm.linux.org.uk的armlinux.通过操作系统的移植,编写和改写驱动程序,用于测试的应用程序实现了通过标准USB摄像头采集图象信号,通过标准话筒采集语音信号,并通过以太网在开发板之间传输,在液晶屏上显示实时图象,采集家庭三表读数,与现有安防系统接口.论文主要介绍了这一系统的开发过程.先对系统的软硬件平台做了介绍,其中包括基于GNU的开发环境,linux系统上的程序设计,ARM内核体系结构,StrongARM系列处理器和其协处理器的特点;然后介绍了完成这一系统所涉及的USB协议,jpeg格式压缩,linux设备驱动程序;最后,简述了整个系统的设计和实现过程,并提出了一些对性能改进的建议.其中涉及的主要方面是USB接口驱动程序的框架,Linux系统上的视频设备接口,Linux系统上的驱动程序,和JPEG压缩算法的实现.

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文摘

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致谢

1导言

2嵌入式系统

2.1什么是嵌入式系统

2.2嵌入式系统的部件

3自由软件

4嵌入式Linux及其开放环境

4.1在桌面系统上建立不花钱的开发环境

4.1.1编译器

4.1.2调试技术

4.2嵌入式系统的开发步骤

4.2.1 gcc支持交叉编译

4.2.2开发模式

4.2.3调试应用程序

5硬件系统

5.1 ARM体系

5.2硬件核心SA1110

5.2.1标志寄存器

5.2.2存储器配置寄存器

5.2.3通用IO口

6Linux上的驱动程序开发

6.1 UNIX系统下的设备驱动程序

6.2 LINUX系统下的设备驱动程序

6.3 LINUX系统下的具体实现

7USB总线

7.1什么是USB接口

7.2 USB的工作原理

7.3驱动程序的任务

7.4 Video for Linux

7.4.1应用V4L接口采集图像

7.4.2用内存映射方式从摄像头采集图像

8JPEG压缩算法介绍

9系统的设计和实现

9.1移植Linux内核

9.1.1 bootloader移植

9.1.2移植Linux内核

9.2设备驱动程序

9.2.1让Linux系统支持USB摄像头

9.2.2为字符设备编写驱动程序

9.2.3其它驱动程序

9.3应用程序框架

10前景展望

文献

发表的论文