多通道数字硬盘录像机（DVR）硬件设计

论文摘要

随着人们安全意识的提高，市场对视频监控系统的需求逐步提高，对其功能和成本等方面提出了新的需求。本文设计实现了基于嵌入式处理器和DSP的数字硬盘录像机并详细论述了其硬件设计。在分析了IDT RC32438嵌入式处理器和ADI Blackfin 561 DSP的主要特性的基础上，确定了系统的总体设计方案并详细阐述了系统原理设计，PCB仿真设计以及系统调试内容。第一章回顾了视频监控系统的历史发展，分析了数字硬盘录像机，嵌入式系统和EDA工程的技术现状，提出了课题的任务。第二章论述了多通道数字硬盘录像机的硬件总体设计，给出了系统的总体架构框图。通过对不同方案的对比，详细论述了系统的核心部分——处理器以及解码模块的选择。第三章具体论述了多通道数字硬盘录像机的原理设计。包括模拟信号处理，芯片选用和电路设计等。讨论了IDT RC32438处理器及ADI Blackfin 561 DSP的主要特性，处理器与DSP间的通讯方式，音视频处理部分，SDRAM，双口RAM，FLASH，其他外设以及电源的设计。第四章阐述了使用EDA工具进行PCB仿真设计以及系统调试方面的内容。包括信号完整性的分析、数模信号混合设计以及处理器和外设的调试。第五章对整个设计进行了总结，并对多通道数字硬盘录像机的发展和应用前景进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 背景综述
• 1.1.1 视频监控系统概述
• 1.1.2 嵌入式系统概述
• 1.1.3 电子设计自动化（EDA）发展概述
• 1.2 课题的内容和目标
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 总体方案
• 2.2 系统框图
• 第3章 系统原理设计
• 3.1 嵌入式处理器IDT RC32438
• 3.2 数字信号处理器ADI BF561
• 3.3 嵌入式处理器和DSP的信号交互
• 3.4 系统的视频和音频处理模块
• 3.4.1 视频的解码和画面的分割
• 3.4.2 音频ADC和DAC
• 3.4.3 安防专用音视频控制器TW2835
• 3.4.4 模拟视频信号处理
• 3.5 SDRAM
• 3.5.1 DSP的SDRAM
• 3.5.2 CPU的DDR SDRAM
• 3.6 双口RAM
• 3.7 FLASH
• 3.8 硬盘控制
• 3.9 网络功能
• 3.10 其他接口及外设
• 3.10.1 USB2.0控制器
• 3.10.2 串行数据通信
• 3.10.3 时钟及日历
• 3.11 电源设计
• 第4章 PCB设计和调试
• 4.1 PCB的层叠和布局
• 4.2 PCB的高速设计
• 4.2.1 高速PCB设计概述
• 4.2.2 高速PCB仿真
• 4.2.3 系统总线的高速设计
• 4.2.4 DDR SDRAM的高速设计
• 4.2.5 PCI总线的高速设计
• 4.2.6 硬盘控制器的高速设计
• 4.3 数模混合部分设计
• 4.4 PCB设计成果
• 4.5 电路调试
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 对DVR发展趋势的展望
• 参考文献
• 致谢