视频监控系统中多画面处理器的设计

由此可见，该芯片的性能要优于目前流行的MCS-51系列，其8位无符号乘法指令及16位除法指令给软件编程带来了很大的方便。另外，由于该芯片本身带看门狗定时器，因而无需外加看门狗电路，就能保证系统稳定、可靠地工作。

2.6 存储器

存储器芯片采用串行EEPROM芯片X24C16。该芯片是容量为2KB带写保护的I2C总线数据存储器，当WP=1时，只能读，不能写数据。它使用串行数据线(SDA)和串行时钟线（SCL）进行主从器件之间的数据传输。I2C总线上的数据传输率可达100Mbps，快速方式下可达400Mbps。在I2C总线传输中，开始和停止条件定义如下：当SCL为高时，SDA由高变低为开始条件；当SCL为高时，SDA由低变高时为停止条件（如图3(a)所示）。SDA和SCL都是双向传输线，SDA线上的数据在时钟为高期间必须是稳定的，只有当SCL线上的时钟信号为低时，数据线上的状态才可以改变（如图3(b)所示）。输出到SDA线上的每一字节必须是8位，每次传输的字节不受限制，每字节必须有一个应答位。本设计中X24C16的第5脚（SDA）和第6脚（SCL）分别接单片机的P3.6和P3.7。

2.7 时钟和字符叠加电路

时钟芯片选串行时钟DS1302。该芯片是一种高性能、低功耗且带RAM的实时时钟芯片，它有如下主要特性；

·实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，且有闰年补偿功能，直至2100年；

·用于数据暂

·用于时钟或RAM数据读/写的连续多字节数据传送方式；

·8引脚DIP或用于表面贴装的8引脚SOIC封装；

·工作电压为2～5.5V，温度为-40℃～85℃。

字符叠加电路由NEC公司μPD6453组成。该芯片可在屏幕上显示12行、每行24个字符、每个字符为12×18点阵。字符的大小、闪烁频率可以根据需要进行调整，屏幕的背景色、字符的边缘色以及字符本身的颜色也可以修改。该芯片内部除固化了191个日文、英文字母和数字等字符的字模以外，还固化了49个汉字（如年、月、日、时）的字模；另外该芯片提供16个字符的RAM空间，供用户填入自定义字符。由于画面处理器不需要叠加太多的不同字符，因而本设计不外加汉字字库，这样既节省了成本和线路板的空间，又简化了电路结构。μPD6453所需的行、场同步信号及时钟信号均由FPGA提供。单片机通过串行数据传输将一系列命令（包括所要显示的字符或汉字、字符大小、字符的间距、字符的属性）送往μPD6453，μPD6453收到命令后再将所要显示的字符或汉字等信息送至FPGA。

2.8 视频信号切换电路

该电路由MAX440组成。MAX440是一种内含宽带视频放大器的高速多路视频选择开关，可输入8路视频信号，输出为1路视频信号。在单片机的控制下，输出可与8路视频输入中的任一路相连。该芯片的主要特点如下：

·带宽为110MHz；微分增益为0.04%，微分相位为0.03度；

·开关切换时间为15ns，转换速率为370V/μs；

·开/关时的输入电容为4pF，无需外接补偿元件。

2.9 报警信号的接收及处理

由单片机直接完成，无需经过FPGA。当有报警发生时，单片机收到报警信息，发出命令使蜂鸣器件发出警报声，同时通知FPGA和μPD6453使对应的画面闪烁并出现“