256×32大容量中文矩陣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

來源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：解放軍廣州通信學(xué)院 黃再銀 摘要：介紹了基于模塊式結(jié)構(gòu)的256×32大容量中文矩陣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，敘述了系統(tǒng)的主要功能，討論了max4358的性能特點(diǎn)及使用方法，同時(shí)概括了軟、硬件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題。 關(guān)鍵詞：矩陣系統(tǒng) 模塊式結(jié)構(gòu) 漢字疊加 max4358 近年來，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、金融、交通這、公安、軍事及住宅小區(qū)等社會(huì)生活的各個(gè)方面，矩陣系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心正發(fā)揮著越來越重要的應(yīng)用。通常一個(gè)矩陣系統(tǒng)應(yīng)包括以下基本功能：視頻信號(hào)切換、字符信號(hào)疊加、***接口以控制云臺(tái)和攝像機(jī)鏡頭的動(dòng)作、報(bào)警器接口對(duì)預(yù)設(shè)的報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警、通過rs-232與pc機(jī)串行通信以及控制音頻箱進(jìn)行視音頻監(jiān)控等功能。對(duì)國內(nèi)用戶來說，字符疊加應(yīng)為全中文，以方便不懂英文的操作人員。矩陣系統(tǒng)的發(fā)展方向應(yīng)是多功能、大容量、可聯(lián)網(wǎng)以及可進(jìn)行遠(yuǎn)程切換。對(duì)目前國內(nèi)用戶來說，容量為256×32的矩陣系統(tǒng)已基本滿足需要，即使將來個(gè)別用戶需要更大容量的矩陣系統(tǒng)，也可以通過將兩臺(tái)或多臺(tái)256×32的矩陣系統(tǒng)級(jí)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。另外，為了適應(yīng)不同的用戶對(duì)矩陣系統(tǒng)容量的要求，所設(shè)計(jì)的矩陣系統(tǒng)應(yīng)是模塊化和即插即用（pnp）型的，即所設(shè)計(jì)的256×32矩陣系統(tǒng)應(yīng)可方便地變?yōu)?56×16、128×32、128×16等不同容量的組合。一般而言矩陣系統(tǒng)的容量達(dá)到64×16即為大容量矩陣。矩陣容量越大，所需技術(shù)水平越高，設(shè)計(jì)難度也越大。 1 系統(tǒng)組成及主要功能 1.1 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成方框圖如圖1所示。 1.2 主要功能 （1）輸入視頻信號(hào)是多可達(dá)256路，輸出視頻信號(hào)為32路。任一路視頻輸出信號(hào)可疊加漢字字符、時(shí)間日期、設(shè)備符等提示符，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一目了然。系統(tǒng)可與音頻擴(kuò)展箱相連，以滿足視音頻監(jiān)控的需要。 （2）系統(tǒng)最多可接16個(gè)鍵盤；通過***，系統(tǒng)可控制云臺(tái)、攝像機(jī)等的動(dòng)作，最多可接256個(gè)***。采用rs-485雙絞線串行通信方式，通信距離長達(dá)幾公里。 （3）報(bào)警探頭通過報(bào)警器與系統(tǒng)連接。系統(tǒng)最多可接16臺(tái)報(bào)警器，每臺(tái)報(bào)警器控制16個(gè)報(bào)警控探頭，因而系統(tǒng)最多可控制256個(gè)報(bào)警探頭，最多可存儲(chǔ)512個(gè)報(bào)警記錄。 （4）可通過rs-232與pc機(jī)中行通訊，pc機(jī)可采集報(bào)警記錄及傳送系統(tǒng)所需的相關(guān)資料。 （5）多臺(tái)矩陣系統(tǒng)之間可級(jí)連，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，并可實(shí)行遠(yuǎn)程切換。 2 各部分的硬件結(jié)構(gòu) 2.1 主板 主板方框圖如圖2所示。 （1）由于該系統(tǒng)功能很多，程序超過32k，因而選用內(nèi)部flash rom為64kb的8位單片機(jī)msu2964。該單片機(jī)的主要特點(diǎn)為：內(nèi)部ram為256字節(jié)，工作電壓為4.5v～5.5v，具有空閑和掉電兩種工作模式；可在16/25/40mhz三種時(shí)鐘頻率下工作，有8位無符號(hào)乘法和除法指令，其余與80c51系列單片機(jī)兼容。msu2964具有乘除法指令，給軟件編程帶來了很大的方便；另外64kb的flash rom也為以后的軟件升級(jí)留下了余地。 （2）由于msu2964無看門狗功能，為了防止系統(tǒng)死機(jī)，需要外加看門狗電路。 另外，為了避免電源電壓降低時(shí)，cpu錯(cuò)誤地執(zhí)行指令導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)被非法修改等情況，需要給系統(tǒng)增加電源監(jiān)控電路，使cpu在電源電壓低于某一值時(shí)停止工作，處于復(fù)位狀態(tài)，待電壓恢復(fù)正常后，cpu再脫離復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)；在系統(tǒng)上電時(shí)，還需給cpu提供可靠的復(fù)位信號(hào)，這些功能均由max813來完成。max813的主