ARM音视频采集与回放系统的设计(4)
图5 两种FLASH存储器电路
2.2.5 LCD接口电路
LCD接口是一个41Pin 0.5mm 间距的白色座，其中包含了常见LCD所用的完整的RGB 数据信号和行场扫描、时钟和使能等控制信号。其中，RGB数据信号最高可支持1600万色的LCD，其输出为1：1：1。
另外，引出了复位信号RESET和PWM输出信号，其中GPB1可通过寄存器配置为PWM输出信号 。另外，LCD_PWR是背光控制信号。系统使用的是一块3.5英寸的LCD触摸屏，LCD接口电路中37、38、39、40 为四线触摸屏接口，这些接口可以直接连接触摸屏。LCD接口电路如图6所示，图中的J2为LCD驱动板供电选择信号[8]。
图6 LCD接口电路
2.2.6 串口电路
图7 串口电路
我们选用MAX3232为串口电路核心芯片，S3C2440A 本身总共有3个串口UART0、1、2，其中 UART0,1 可组合为一个全功能的串口，在大部分的应用中，我们只用到3 个简单的串口功能，即通常所说的发送（TXD）和接收（RXD）它们分别对应板上的 CON1、CON2、CON3，这3 个接口都是从CPU 直接引出的，是TTL电平。电路如图7所示，其中UART0做了RS232电平转换，它们对应于COM0，可以通过附带的直连线与PC机互相通讯[6]。
2.2.7 JTAG接口
图8 JTAG接口电路
新的开发板里面没有任何程序或驱动，它是不能工作的。拿到开发板后需要通过JTAG接口往板子里面烧写程序，首先烧写的就是BootLoader程序，然后通过BootLoader程序下载内核及根文件系统。另外，JTAG接口还可以进行系统的调试，这是需要用借助JTAG接口的仿真器来进行调试。JTAG接口主要包括模式选择线TMS、时钟线TCK、数据输入线TDI和数据输出线TDO。另外，还有电源线、接地线、复位信号线。JTAG接口电路如图8所示。
2.2.8 主芯片S3C2440A
三星S3C2440A 微处理器是一款为手持设备为主而设计的芯片，它不仅具有高速的处理运算能力而且功耗较低。S3C2440A工作频率高达400.533MHz，采用ARM920T内核的高性能CPU，具有独立的16KB数据cache，MMU虚拟内存管理单元和16KB指令。它具有稳定、简单、功耗小等特点。并且，采用了新的总线构架(AMBA)。内核为了减小了控制器的功耗，供电电压降为3.3V。30MIPS的执行速度使得指令周期3大大缩短，从而提高了控制器的实时控制能力，实现了AMBA、MMU、BUS和Harvard高速缓冲体系结构。它集成了丰富的片上功能：16KB的指令和数据Cache、LCD控制器、AC97音频接口、摄像头接口、DMA控制器、4通道PWM定时器、MMC接口、1通道IIC-BUS音频编解码器接口、8通道10比特ADC、130个通用I/O口和24通道外部中断源、具有PLL片上时钟发生器、外部存储控制器、IIC-BUS接口等。
3. 视频的采集与回放
3.1 基于 Video4Linux视频采集的实现
3.1.1 视频的采集
S3C2440A 的CAMIF（CAMERA 接口）由7部分组成：图像多路复用器、捕捉单元、预览定标器、解码定标器、预览DMA、解码DMA和SFR。并且支持YcbCr 8位模式，因此可以直接与摄像头相连，免去了不必要的元件，使结构简单实用。我们采集设备使用的是ZC301P USB摄像头，ZC301P可支持USB1.1 接口，硬件最高支持VGA分辨率(640x480)。在VGA模式下可达到15帧/秒速率，在CIF(352x288)和SIF(320x240)模式下可达到30帧/秒的速率。内置DSP视频压缩单元,2至8倍的摄像头压缩比例，支持动态与静态视频采集。增加了对jpeg编码的位流的支持，大大的缩短了视频采集和处理的时间[9]。
3.1.2 Video4Linux
Video4Linux(简V4L)是Linux内核中关于视频设备的API接口，它为针对视频设备的应用程序编程提供一系列接口函数，涉及开关视频设备、采集并处理视频图像信息。各种音视频设备开发相应的驱动程序后，就可以通v4l提供的系统API接口来控制音视频设备，也就是说v4l分为两层，上面的部分是系统提供的API接口，下面的部分为音视频设备在内核中的驱动，而对于我们来说需要的就是使用这些系统的API接口。现在出现Video4Linux2 简称V4L2。它是V4L的改进版，修复了第一代的部分设计bug。从2.5.x开始，V4L2就被集成到内核里面去了[10]。