基于AT91M40800的音频视频处理系统设计

文章摘要： 摘要：简要介绍Atmel公司基于ARM7TDMI内核的AT91M40800芯片，并由此介绍一种基于AT91M40800的嵌入式音频视频处理系统的设计。该系统可为楼宇可视对讲、远程实时监控等系统提供良好的解决方案。 关键词：AT91M40800 音频视频处理 嵌入式系统 编解码引言图像（音频、视频）采集和处理是现代楼宇自动化、可视对讲、电视会议以及远程实时监控系统等应用中的核心技术。现在市面上的可视对讲和安防监控产品主要是模拟通道的，且采用同轴电费传输。由于模拟信号的抗扰弱等问题，传输的距离有限并且效果不甚理想。将传统的图像模拟化处理改成数字化处理和传输，可以极大地提高图像质量与监控效率

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 摘要：简要介绍Atmel公司基于ARM7TDMI内核的AT91M40800芯片，并由此介绍一种基于AT91M40800的嵌入式音频视频处理系统的设计。该系统可为楼宇可视对讲、远程实时监控等系统提供良好的解决方案。

    关键词：AT91M40800 音频视频处理 嵌入式系统 编解码

引言

图像（音频、视频）采集和处理是现代楼宇自动化、可视对讲、电视会议以及远程实时监控系统等应用中的核心技术。现在市面上的可视对讲和安防监控产品主要是模拟通道的，且采用同轴电费传输。由于模拟信号的抗扰弱等问题，传输的距离有限并且效果不甚理想。将传统的图像模拟化处理改成数字化处理和传输，可以极大地提高图像质量与监控效率，并且使得整个系统易于维护。

随着嵌入式系统的不断发展，甚至ARM或DSP的嵌入式音/视频处理系统正逐步取代传统的图像处理系统，呈现强劲的发展趋势。

1 芯片简介

1.1 芯片基本组成及内部结构

AT91M40800是Atmel公司推出的AT91 16/32位微控制器系列中具有很高性价比的一款芯片。它基于ARM7TDMI内核，内含高性能的32位RISC处理器、16位高集成度指令集、8KB片上SRAM、可编程外部总线接口（EBI）、3通道16位计数器/定时器、32个可编程I/O口、中断控制器、2个USART（其中每个各带2个专用外部数据控制器）、可编程看门狗定时器、主时钟电路和DRAM时序控制电路，并配有高级节能电路；同时，可支持JTAG调试，主频可达到40MHz。

AT91M40800内部结构模块如图1所示。

1.2 芯片的总体特性

AT91M40800的ARM7TDMI内核集成了嵌入式ICE接口，片内含两大类总线：系统总线和外围总线。系统总线连接ARM7TDMI内核与片内存储器、外围总线接口以及AMBA桥电路；而外围总线由AMBA桥电路来驱动。通过可编程外部总线接口，可与片外存储器（如Flash、ROM等）直接连接进行数据交换。具有八级优先级别的矢量中断控制器可通过连接外围数据控制器显著提高音频、视频采集的实时性。

2 系统组成及原理

2.1 系统组成结构及芯片选择

本系统主要由以下几大部分组成。

（1）视频A/D转换部分

完成从普通CCD摄像头采集到的模拟视频信号到数字视频信号的转换，主要采用Philips公司的SAA7113芯片。SAA7113是功能强大的可编程视频输入处理芯片，可以同时接入4路视频信号，使用I2C总线技术。

（2）音频编解码部分

主要实现从麦克风进入的音频信号的编解码，采用Philips公司的UDA1344。它将A/D和D/A转换功能集于一身，可以对麦克风输入的模拟声音信号进行A/D转换，形成串行数字音频流。

（3）音频视频磁场强度处理部分

将输入的复合音频、视频流进行压缩处理，核心芯片选用台湾华邦电子的W99200F。该芯片具有强大的内部功能，且有多种工作模式可供选择可供选择，可与音频编解码及视频解码芯片实现无缝连接。

（4）逻辑门控制部分

运用FPGA进行逻辑与时序控制，采用Xilinx公司SPARTAN-IIE系列的XC2S50E逻辑控制芯片。片内集成了多种系统功能，如数字延迟锁相环（DLL）、FIFO存储器、变换器以及总线接口（PCI）等，可并行实现多种算法。

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