嵌入式远程监控系统的硬件设计与实现

摘　要：随着电子技术与网络通信技术的飞速发展，嵌入式处理器逐渐在视频监控系统中得到了广泛的应用。本论文在简单介绍了嵌入式远程视频监控系统的特点，以及在对嵌入式处理器进行选型的基础上，重点分析探讨了嵌入式远程监控系统的硬件设计方案，给出了详细的系统层次框架设计，并对电源电路、A/D转换电路和网络通信电路进行了硬件设计，对于进一步提高嵌入式处理器在远程视频监控系统中的应用具有一定借鉴和指导意义。

关键词：嵌入式系统；DSP硬件设计；远程监控

1　引言
　　随着电子技术的发展，基于嵌入式系统的设备越来越多的进入了人们的生活，更多的则进入了工业控制领域；同时随着计算机技术，网络技术的普及，将嵌入式系统与网络技术相结合已经成为研究的热点。因此，研究嵌入式远程监控技术及系统具有巨大的市场潜力，具有非常广泛的应用前景，该项技术的发展与成熟将会给人们的生产生活带来深远的影响。
　　本论文主要针对嵌入式远程监控系统的设计展开研究探讨，以期找到可供借鉴与指导的嵌入式远程监控系统设计方法与经验，并与广大同行分享。
2　嵌入式远程监控系统设计概述
2.1 嵌入式远程监控系统的特点
　　(1) 嵌入式远程监控系统由于要实现远程监测与控制的双重功能，在硬件上必然要比一般的监控系统提出更高的要求，在软件实现上也更复杂。一般都需要运行TCP/IP协议栈以及嵌入式实时操作系统。
　　(2) 嵌入式远程监控系统的监控软件设计发生了变化。传统的远程监控系统一般都采用C/S模式，而嵌入式远程监控系统一般采取B/S模式或两者有之。
　　(3) 嵌入式远程监控系统的服务对象发生了变化。传统的远程监控系统所服务对象是专业的操控人员，而嵌入式远程监控系统的服务对象则可能是管理人员。
2.2 嵌入式微处理器的选型
　　嵌入式远程监控系统硬件设计的目标主要是在满足系统功能的前提下，合理的选择系统结构，确定各部分相互关系，为各功能模块选择合理的实现方法，同时照顾到测试和调试方便，完成硬件部分的电路设计。
　　经过比较和选择，本论文选用TMS320F2812 DSP微处理器。TMS320F2812DSP是TI首批带有片上闪存、性能高达150MIPS的32位控制DSP，主要适合于电机控制、电力系统、电力电子、电力传动、工业自动化、现场数据的采集及处理等领域的高端应用。对产品设计者来说，此款DSP为高精度控制应用提供了一整套片上系统，使设计更加简单，最终产品具有更高的性能。
3　嵌入式远程监控系统的设计与实现
3.1 系统层次框架设计
　　如下图1所示，是嵌入式远程监控系统的体系结构示意图。