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基于嵌入式系统的多媒体控制前台设计

发布时间:2020-06-30 21:59:53 阅读: 来源:配电柜厂家

系统的应用场合及意义

在一个大型会议系统或多媒体电教室系统中往往通过中央控制系统,实现整个系统的集中控制。点击LCD触摸屏,就能实现各种视像信号的快速切换(视频信号、电脑信号)、灯光系统的调光或自动快速模式设定,以及各种音响系统调节,摄像、监控、大屏幕投放、窗帘收放等一系列功能的程序化控制。

这里的中央控制系统实际上是由一个带处理器的智能控制平台和带多媒体设备接口的多路继电器组成,前台控制器可以设计成固定的台式模式,也可以设计成便于携带的手持设备,它往往是通过无线方式控制多路继电器主机,进而控制各种多媒体设备的开关及运行。嵌入式系统的发展为这一媒体控制器提供了一个可靠的平台,而嵌入式处理器的更新换代则意味着这个平台将更加智能化,体积更小,功耗更低。 Intel公司推出的个人用户端架构(PCA)是一个开放的嵌入式系统开发应用平台,它以XSCALE系列嵌入式处理器为核心,处理器时钟可达1GHz,并可达到1200MIPS,同时支持Linux、WinCE.NET和VxWorks等操作系统,是一个理想的面向无线互连的应用平台。

我们设计的手持式媒体控制器就是在PCA架构下,选用Intel PXA250的硬件平台。媒体控制器所实现的主要功能都是在一个多媒体控制软件上实现的,这个应用软件把多媒体设备的各种操作解析为各个操作码,并提供了一个前台界面可进行编程操作。这些编程命令以无线方式传到一个多路继电器主机,最终实现多媒体设备的智能控制。系统对实时性要求并不很高,我们采用的是微软的Windows CE嵌入式操作系统,它提供了windows程序员熟悉的开发环境,如API函数、ActiveX控件、消息队列、COM接口、ATL和MFC,不仅提高了开发效率,更重要的是,还有利于移植从其它Windows平台上已开发好的应用程序。

设计思路与系统硬件框图

Intel R Xscale PXA250/210处理器是一个具有高集成度的通讯控制芯片,内部集成了一个32bit XscaleRISC处理器内核,并具有逻辑单元、多个通讯信道、LCD控制器、内存PCMCIA控制器和通用的I/O口。它共有3个通用异步串行接口(UART),其中包括一个蓝牙串行口。每个串行口除了通用UART功能外,还包含一个低速红外编解码器,可直接与市售的红外数据协会(IrDA)兼容的LED收发器相连。

从手持设备的无线选择方式来看,主要有三种方案:一是在蓝牙串行口后接一个蓝牙模块;二是选择红外无线遥控;三是用短距离的无线数传芯片。对于蓝牙方案,无线传输距离和芯片价格是值得考虑的地方:蓝牙主要用于短距离传输(最多10米),且芯片价格一直偏高,虽然目前也有使蓝牙传输距离进一步加大的方案(可达100米),但不幸的是,其价格也会比原来贵许多。红外传输则没有价格问题,但从手持设备所能提供的功耗来看,它能传输的距离实在太近,只有几米,且对红外发射角度有一定的要求,存在"必须保证传输信息的两个设备正对,且中间不能有障碍物"等致命的缺陷。与前两种方案相比,采用短距离的无线数传芯片进行无线传输则灵活得多,价格上从低端到高端选择余地很大,传输距离从几十米到几百米都有,功耗毫瓦级的也很多。

考虑到多媒体控制系统的某些应用场合,如多媒体语音教室、多媒体会议室的面积,故对无线设备的传输距离有一定的要求,最好在百米范围内并有一定穿透力为宜,且由于属于手持设备,功耗应尽可能小。无线设备主要传输的是继电器动作及媒体控制命令,因此无线通信的数据量不大,对无线模块的速度要求不高。综合以上分析,媒体控制手持设备的无线模块最好采用第三种方案,即选用短距离低功耗的无线射频芯片。无线模块与INTEL PXA250连接也有多种选择,如GPIO、IIC、USB、串口等,从硬件连接及通信协议最简化来看,选择串口与无线模块相连是最佳的。

媒体控制手持设备主要功能描述如下:

1.CPU

采用Intel的Xscale PXA250处理器,运行于400MHz(Xscale core);

32Bit RISC处理器,具有32K指令缓冲,32K数据缓冲,MMU单元,Mini cache;

很低的电源要求,可由锂电池或AA/AAA电池供电;

内部PCMCIA控制器;

2.内存

采用三星SDRAM,32M字节SDRAM内存(最大可到64Mbytes);

采用Intel的快速页面读取模式的StrataFlash,16M字节Flash内存(最大可到32Mbytes);

3.外没

TFT 640

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