LPC2378视频矩阵切换的装置与设计技巧

目前，国内使用的视频矩阵切换系统一般规模较小，并且大多数通过RS232串口连接的键盘来控制视频矩阵的切换，实施远程操控很繁琐。

本文采用NXP公司基于ARM7的微控制器LPC2378与ADI公司的视频矩阵切换芯片ADS112构成了视频矩阵切换装置，实现了具有以太网接口的64路视频输入、8路视频输出的视频矩阵。监控中心可以通过网络传输的方式将视频切换控制命令和云台操作控制命令发送给LPC2378，再由LPC2378根据协议处理上位机发来的命令数据，控制视频矩阵和摄像机云台。这样，操作人员可以使用可视化的上位机，通过以太网对视频进行切换。在上位应用软件的支持下，该系统具有自动、循环切换视频的功能，并且可以通过网络通信的方式，在远端对各摄像机的云台实施操作。

LPC2378的特性

LPC2378包含了10／100MEthernetMAC、USB2.0全速接口、4个UART、2路CAN通道、1个SPI接口、2个同步串行端口(SSP)、3个I2C接口、1个I2S接口、MiniBus、4个通用定时器、10位A／D转换器、RTC、看门狗和104个通用I／O引脚。LPC2378的特性如下：

①ARM7TDMI-S处理器，可在高达72MHz的工作频率下运行。

②高达512KB的片内Flash程序存储器，具有在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)功能。单个Flash扇区或整个芯片擦除的时间为400ms，256字节编程的时间为1ms。Flash程序存储器在ARM局部总线上，可以进行高性能的CPU访问。

③ARM局部总线上有高达32KB的SRAM，可以进行高性能的CPU访问。

④以太网接口的16KB静态RAM，也可用作通用SRAM。

⑤USB接口的8KB静态RAM，也可用作通用SRAM。

⑥2个AHB系统，可以同步进行EthernetDMA、USBDMA以及从片内Flash执行程序的操作，这些功能不会产生竞争。总线桥允许EthernetDMA访问其他AHB子系统。

⑦外部存储控制器支持诸如Flash和SRAM的静态设备，8位数据／16位地址并行的总线仅可在LPC2378中使用。

⑧先进的向量中断控制器，支持多达32个向量中断。

⑨通用AHBDMA控制器(GPDMA)能够与SSP串行接口、I2S端口和SD／MMC卡端口共用，也可用于存储器到存储器的传输。

LPC2378内部集成的Ethernet控制器使用RMII接口与外围电路PHY芯片(例如DM9161A)进行通信，从而易于实现以太网通信功能。

本文设计了一种基于LPC2378的视频矩阵切换装置。该装置是一种基于嵌入式系统，具有网络接口的视频矩阵切换装置。通过μC／OS-II嵌入式操作系统，可以移植轻量级的TCP／IP协议栈，便于网络通信，以及系统的扩展和移植，较好地解决了视频矩阵的切换问题。