LPC2378視頻矩陣切換的裝置與設計技巧

目前，國內使用的視頻矩陣切換系統一般規模較小，并且大多數通過RS232串口連接的鍵盤來控制視頻矩陣的切換，實施遠程操控很繁瑣。

本文采用NXP公司基于ARM7的微控制器LPC2378與ADI公司的視頻矩陣切換芯片ADS112構成了視頻矩陣切換裝置，實現了具有以太網接口的64路視頻輸入、8路視頻輸出的視頻矩陣。監控中心可以通過網絡傳輸的方式將視頻切換控制命令和云臺操作控制命令發送給LPC2378，再由LPC2378根據協議處理上位機發來的命令數據，控制視頻矩陣和攝像機云臺。這樣，操作人員可以使用可視化的上位機，通過以太網對視頻進行切換。在上位應用軟件的支持下，該系統具有自動、循環切換視頻的功能，并且可以通過網絡通信的方式，在遠端對各攝像機的云臺實施操作。

LPC2378的特性

LPC2378包含了10／100MEthernetMAC、USB2.0全速接口、4個UART、2路CAN通道、1個SPI接口、2個同步串行端口(SSP)、3個I2C接口、1個I2S接口、MiniBus、4個通用定時器、10位A／D轉換器、RTC、看門狗和104個通用I／O引腳。LPC2378的特性如下：

①ARM7TDMI-S處理器，可在高達72MHz的工作頻率下運行。

②高達512KB的片內Flash程序存儲器，具有在系統編程(ISP)和在應用編程(IAP)功能。單個Flash扇區或整個芯片擦除的時間為400ms，256字節編程的時間為1ms。Flash程序存儲器在ARM局部總線上，可以進行高性能的CPU訪問。

③ARM局部總線上有高達32KB的SRAM，可以進行高性能的CPU訪問。

④以太網接口的16KB靜態RAM，也可用作通用SRAM。

⑤USB接口的8KB靜態RAM，也可用作通用SRAM。

⑥2個AHB系統，可以同步進行EthernetDMA、USBDMA以及從片內Flash執行程序的操作，這些功能不會產生競爭。總線橋允許EthernetDMA訪問其他AHB子系統。

⑦外部存儲控制器支持諸如Flash和SRAM的靜態設備，8位數據／16位地址并行的總線僅可在LPC2378中使用。

⑧先進的向量中斷控制器，支持多達32個向量中斷。

⑨通用AHBDMA控制器(GPDMA)能夠與SSP串行接口、I2S端口和SD／MMC卡端口共用，也可用于存儲器到存儲器的傳輸。

LPC2378內部集成的Ethernet控制器使用RMII接口與外圍電路PHY芯片(例如DM9161A)進行通信，從而易于實現以太網通信功能。

本文設計了一種基于LPC2378的視頻矩陣切換裝置。該裝置是一種基于嵌入式系統，具有網絡接口的視頻矩陣切換裝置。通過μC／OS-II嵌入式操作系統，可以移植輕量級的TCP／IP協議棧，便于網絡通信，以及系統的擴展和移植，較好地解決了視頻矩陣的切換問題。