专利名称：嵌入式智能信号处理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于广播电视系统中信号处理网络化监控技术领域。涉及一种开放式的嵌入式智能信号处理系统，通过此系统可以实现对广播电视系统内各种信号处理设备的统一网络监控。
背景技术：
目前，我国的广播电视事业正由传统的模拟化向数字化方向发展，对数字化设备的要求日益增长，我国广播电视系统内的各种信号处理设备功能单一，种类繁杂，不同厂商生产的产品规格型号不统一，接口不一致，不便对整个系统内的各种信号处理设备进行统一的管理和控制。鉴于以上情况，我们提供了一种新型的嵌入式智能信号处理装置，我们可以将广播电视系统内对各种视频/音频信号做不同处理的设备模块化，集中到各个标准1U、2U机箱中，通过嵌入式智能信号处理装置实现对视/音频信号的集散化监控。
发明内容
本发明的目的就是提供一种实现广播电视系统内对各种视/音频信号处理功能模块的统一管理的嵌入式智能信号处理系统。
本发明的技术解决方案是嵌入式智能信号处理系统由RJ45网络通信接口电路2、RS232/422网络通信接口电路3、CPU1核心电路4、复位电路5、非易失性RAM存储电路6、信号显示模块7、双端口RAM电路8、CPU2核心电路9、电源数据采集模块10、串口通信电路11以及1～10个信号处理功能模块12组成。嵌入式智能信号处理系统采用双CPU结构，CPU2核心电路9上的CPU2负责与接入本装置的1～10个信号处理功能模块进行通信，读取信号处理功能模块的信号处理信息，CPU1核心电路4上的CPU1为嵌入式微处理器，我们将礐OS_II嵌入式操作系统按照需求进行了相应的裁剪与优化后，与TCP/IP协议栈一同移植到CPU1上，实现嵌入式智能信号处理装置的以太网通信接口，CPU1与CPU2之间通过双端口RAM交换数据，监控计算机1的以太网接口输出端连接RJ45网络通信接口电路2的输入端，RJ45网络通信接口电路2的输出端连接监控计算机以太网接口的输入端，RJ45网络通信接口电路2的另一输入端连接CPU1核心电路4的一个输出端，RJ45网络通信接口电路2的另一输出端连接CPU1核心电路4的一个输入端，监控计算机RS-232接口的输出端连接RS232/422网络通信接口电路3的一个输入端，RS232/422网络通信接口电路3的一个输出端连接监控计算机RS-232接口的输入端，RS232/422网络通信接口电路3的另一输入端连接CPU1核心电路4的又一输出端，CPU1核心电路4的另一输入端连接RS232/422网络通信接口电路3的又一输出端，复位电路5的输出端连接CPU1核心电路4的另一输入端，CPU1核心电路4的又一输出端连接信号显示模块7的输入端，CPU1核心电路4的另一输出端连接非易失性RAM存储电路6的输入端，非易失性RAM存储电路6的输出端连接CPU1核心电路4的又一输入端，CPU1核心电路4的输出端连接双端口RAM电路8的一个输入端，双端口RAM电路8的一个输出端连接CPU1核心电路4的输入端，CPU2核心电路9的输出端连接双端口RAM电路8的一个输入端，双端口RAM电路8的一个输出端连接CPU2核心电路9的一个输入端，电源数据采集模块10的输出端连接CPU2核心电路9的一个输入端，CPU2核心电路9的一个输出端连接串口通信电路11的一个输入端，串口通信电路11的一个输出端连接CPU2核心电路9的另一输入端，串口通信电路11的另一输入端连接1到10个信号处理功能模块12的输出端，串口通信电路11的另一输出端连接1到10个信号处理功能模块12的输入端。
CPU1核心电路4由型号为W78E516B的微控制器U1，晶振芯片T1、型号为62256的外部静态RAM存储器U2、型号为74LS373的地址锁存器U3、型号为16V8的可编程逻辑器件U4组成，U1的脚20连晶振T1的一端，晶振T1的另外一端接U1的脚21，晶振T1的两端连接两电容一端，两电容的另外一端接地，微控制器U1的脚1、脚5、脚7、脚16、脚17、脚34、脚23悬空，微控制器U1的脚A13、脚A14、脚A15连可编程逻辑器件U4的脚I5、脚I6、脚I7，微控制器U1的AD0-AD7这8个脚连地址锁存器U3上D0-D7这8个脚，U1的脚33连接U3的脚11，并且微控制器U1上AD0-AD7这8个脚连静态RAM存储器U2上的脚D0-D7，微控制器U1的脚A8-A14连U2的脚A8-A14，U1的脚18、脚19连U2的脚27与脚22，U1的脚3连U4的脚2，U3的8个脚Q0-Q7连U2的A0-A7这8个脚，U3的脚Q0-Q7连U2的脚A0-A7；U1的脚6连通信接口电路2的一个输出端，微控制器U1的脚11、脚13分别连RS232/422网络通信接口电路3的输入端与另一输出端，U1的脚8、脚9连非易失性RAM存储电路6的输出端，U1的脚4连复位电路5的输入端，U1的脚10连复位电路5的输出端；RJ45网络通信接口电路2由型号为RTL8019AS的以太网控制器U5组成与型号为MT0302的隔离耦合变压器U11组成，其中，太网控制器U5的脚SD0-SD7连接微控制器U1的脚AD0-AD7，以太网控制器U5的脚5、脚6、脚7、脚8、脚9连接微控制器U1的脚A8-A12，U6的脚48连接U1的脚2，U5的脚30与脚29连接U1的脚18、脚19，U5的脚4连U1的脚14，U5的脚34连接U4的脚16，U4的脚15连U6的脚46，U4的脚45、脚46接U11的脚1、脚3，U5的脚11、脚12、脚13、脚14、脚18、脚19、脚20、脚21、脚22、脚23、脚24、脚25、脚26、脚27、脚28、脚44、脚52、脚83、脚86接地，U5的脚5、脚15、脚16、脚17、脚31、脚32、脚47、脚57、脚70、脚89接VCC，U5的脚58、脚59接U11的脚8与脚6，U5的脚50、脚51连晶振T2的两端，U5的脚61、脚62、脚63接信号显示模块7的输入端，U5的脚58、脚59分别连接44.9％精密电阻R30与R31的一端，精密电阻R30与R31的另一端连接电容C9的一端，电容C9另一端接地；CPU2核心电路9由型号为W78E516B的微控制器U7、型号为74HC138的译码器U10、型号为6264的外部RAM存储器U9、型号为74HC573的地址锁存器U8组成，双端口RAM电路8主要由型号为7C136的双端口RAM构成，U7的脚11连接串口通信电路11的输出端，U7的脚13串口通信电路11的输入端，微控制器U7的脚AD0-AD7与U9的脚D0-D7、U8的脚D0-D7相连，U7的脚14连U6的脚41，U7的脚A8-A12连U9的脚A8-A12，U7的脚13、脚14、脚15连U10的脚1、脚2、脚3，U7的脚29、脚30、脚31连U10的脚1、脚2、脚3，U10的脚4、脚5接地，脚6接VCC，U9的脚A0-A7连U8的脚Q0-Q7。
嵌入式智能信号处理系统，软件实现流程为a.内CPU1核心电路4上CPU1的软件实现流程为1)给CPU1上电或按CPU1的复位按钮；2)初始化嵌入式系统；3)初始化串行口设置；4)从双口RAM中读取化网络参数，初始化网络设置；5)建立多任务的信号量；6)建立网络数据查询与双口数据查询与处理任务、接收的网络数据处理任务以及TCP数据发送任务；7)运行网络数据查询与双口RAM数据查询与处理任务；8)判断是否接收到网络数据；若是，执行步骤15；9)判断双口RAM中是否有上传数据；10)若是，向监控计算机发送上传数据；11)判断双口RAM中是否有状态数据；12)若是，向监控计算机发送状态数据并保存；13)判断双口RAM中是否有网络设置成功信息，若否，返回步骤8；14)向监控计算机发送状态数据并保存，返回步骤8；15)运行接收的网络数据处理任务；16)判断数据是否是ARP数据包，若是，执行步骤26；17)判断数据是否是IP数据包，若否，执行步骤26；18)判断数据是否是TCP数据；19)若是，以TCP协议解包，执行步骤22；
20)判断是否是UDP数据，若否，执行步骤26；21)以UDP协议解包；22)判断是否是网络参数设置或功能模块控命令；23)若是，向双口RAM存网络设置信息或功能模块控命令，执行步骤27；24)判断是否是网络参数查询或状态数据查询，若否，执行步骤26；25)向监控计算机发送网络参数或状态数据，执行步骤27；26)运网络正常以太网络协议；27)结束网络数据处理任务，若时间任务到，运行时间任务，否则运行网络数据查询与双口数据查询与处理任务；其中，步骤26执行的是以太网络协议，由嵌入式系统软件提供；若CPU1接收的数据由串行中断产生，则由中断程序解包，执行步骤20到步骤23，实现串行接收数据方式。
在CPU1、CPU2交换数据的双口RAM中按数据类型分区，因此不同类型数据不会相互覆盖；不同类型的数据头部均设标致位，防止同类型数据未处理而被覆盖；例如，功能模块状态数据由CPU2存入双口RAM的一段地址中，其标志位置0xAA，CPU1读取功能模块状态数据的标志位，如果为0xAA，表明是新数据，则从双口RAM该地址段中读取功能模块状态数据，读取后将标志位其标志位置0xBB；CPU1读取功能模块状态数据的标志位时如果为0xBB，表明无新数据，CPU1不读相应的地址段，CPU2存入新功能模块状态数据时，先读取其标志位置，如果是0xAA，表明CPU1没有读取数据，等待标志位置变为0xBB后，存入新功能模块状态数据，并将其标志位置0xAA。
b.内CPU2核心电路9上CPU2的软件实现流程为1)给CPU2上电或按CPU2的复位按钮；2)从EEROM中读取网络参数并存入双口RAM；3)从EEROM中的功能模块地址中读取一个功能模块名称和控制指令；4)查询一地址的功能模块名称和状态；5)判断是否有数据返回，若否，执行步骤11；6)将模块名称和状态存入双口RAM；7)判断功能模块名称是否与步骤3读取的名称数据相同，若否，执行步骤11；8)向功能模块发送控制指令；9)等待功能模块是否返回数据；10)若是，将返回数据存入双口RAM；
11)判断是否所有地址的功能模块均已查询结束，若否，返回步骤3查询下一地址的功能模块；12)查询双口RAM中是否有网络设置命令，若否，执行步骤15；13)向EEROM存储设置；14)向双口RAM存网络设置成功信息；15)查询双口RAM中是否有功能模块控制命令；16)若是，发送控制指令至指定地址的功能模块；17)等待并查询该功能模块是否返回数据；18)若是，将返回数据存入双口RAM；19)查询一地址的功能模块状态；20)判断功能模块状态是否改变，若否，执行步骤22；21)将功能模块名称及状态以及地址等信息存入双口RAM；22)判断是否所有地址功能模块均查询结束，若是，执行步骤12，若否执行步骤19查询下一地址的功能模块。
本发明所达到的有益效果是，具有设计结构合理，工作可靠特点，能够实现对广播电视系统内各种视/音频信号处理设备的网络化管理。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统结构图，图2是本发明CPU1核心电路4的结构图。
图3是本发明RJ45网络通信接口电路结构图。
图4是本发明CPU2核心电路9的结构图。
图5是本发明双端口RAM电路8的结构图。
图6是本发明CPU1核心电路上CPU1的软件流程图。
图7是本发明CPU2核心电路上CPU2的软件流程图。
图中1是监控计算机，2是RJ45网络通信接口电路，3是RS232/422网络通信接口电路，4是CPU1核心电路，5是复位电路，6是非易失性RAM存储电路，7是信号显示模块，8是双端口RAM电路，9是CPU2核心电路9，10是电源数据采集模块，11是串口通信电路，12是信号处理功能模块。
具体实施例方式
本发明由RJ45网络通信接口电路2、RS232/422网络通信接口电路3、CPU1核心电路4、复位电路5、非易失性RAM存储电路6、信号显示模块7、双端口RAM电路8、CPU2核心电路9、电源数据采集模块10、串口通信电路11以及1～10个信号处理功能模块12组成。监控计算机1的以太网接口输出端连接RJ45网络通信接口电路2的输入端，RJ45网络通信接口电路2的输出端连接监控计算机以太网接口的输入端，RJ45网络通信接口电路2的另一输入端连接CPU1核心电路4的一个输出端，RJ45网络通信接口电路2的另一输出端连接CPU1核心电路4的一个输入端，监控计算机RS-232接口的输出端连接RS232/422网络通信接口电路3的一个输入端，RS232/422网络通信接口电路3的一个输出端连接监控计算机RS-232接口的输入端，RS232/422网络通信接口电路3的另一输入端连接CPU1核心电路4的又一输出端，CPU1核心电路4的另一输入端连接RS232/422网络通信接口电路3的又一输出端，复位电路5的输出端连接CPU1核心电路4的另一输入端，CPU1核心电路4的又一输出端连接信号显示模块7的输入端，CPU1核心电路4的另一输出端连接非易失性RAM存储电路6的输入端，非易失性RAM存储电路6的输出端连接CPU1核心电路4的又一输入端，CPU1核心电路4的输出端连接双端口RAM电路8的一个输入端，双端口RAM电路8的一个输出端连接CPU1核心电路4的输入端，CPU2核心电路9的输出端连接双端口RAM电路8的一个输入端，双端口RAM电路8的一个输出端连接CPU2核心电路9的一个输入端，电源数据采集模块10的输出端连接CPU2核心电路9的一个输入端，CPU2核心电路9的一个输出端连接串口通信电路11的一个输入端，串口通信电路11的一个输出端连接CPU2核心电路9的另一输入端，串口通信电路11的另一输入端连接1到10个信号处理功能模块12的输出端，串口通信电路11的另一输出端连接1到10个信号处理功能模块12的输入端。所述核心控制电路4由型号为W78E516B的微控制器U1，晶振芯片T1、型号为62256的外部静态RAM存储器U2、型号为74LS373的地址锁存器U3、型号为16V8的可编程逻辑器件U4组成，其结构如附图2所示，U1的脚20连晶振T1的一端，晶振T1的另外一端接U1的脚21，晶振T1的两端连接两电容一端，两电容的另外一端接地，微控制器U1的脚1、脚5、脚7、脚16、脚17、脚34、脚23悬空，微控制器U1的脚A13、脚A14、脚A15连可编程逻辑器件U4的脚I5、脚I6、脚I7，微控制器U1的AD0-AD7这8个脚连地址锁存器U3上D0-D7这8个脚，U1的脚33连接U3的脚11，并且微控制器U1上AD0-AD7这8个脚连静态RAM存储器U2上的脚D0-D7，微控制器U1的脚A8-A14连U2的脚A8-A14，U1的脚18、脚19连U2的脚27与脚22，U1的脚3连U4的脚2，U3的8个脚Q0-Q7连U2的A0-A7这8个脚，U3的脚Q0-Q7连U2的脚A0-A7；U1的脚6连通信接口电路2的一个输出端，微控制器U1的脚11、脚13分别连RS232/422网络通信接口电路3的输入端与另一输出端，U1的脚8、脚9连非易失性RAM存储电路6的输出端，U1的脚4连复位电路5的输入端，U1的脚10连复位电路5的输出端；RJ45网络通信接口电路2由型号为RTL8019AS的以太网控制器U5组成与型号为MT0302的隔离耦合变压器U11组成，其结构如附图3所示，其中，太网控制器U5的脚SD0-SD7连接微控制器U1的脚AD0-AD7，以太网控制器U5的脚5、脚6、脚7、脚8、脚9连接微控制器U1的脚A8-A12，U6的脚48连接U1的脚2，U5的脚30与脚29连接U1的脚18、脚19，U5的脚4连U1的脚14，U5的脚34连接U4的脚16，U4的脚15连U6的脚46，U4的脚45、脚46接U11的脚1、脚3，U5的脚11、脚12、脚13、脚14、脚18、脚19、脚20、脚21、脚22、脚23、脚24、脚25、脚26、脚27、脚28、脚44、脚52、脚83、脚86接地，U5的脚5、脚15、脚16、脚17、脚31、脚32、脚47、脚57、脚70、脚89接VCC，U5的脚58、脚59接U11的脚8与脚6，U5的脚50、脚51连晶振T2的两端，U5的脚61、脚62、脚63接信号显示模块7的输入端，U5的脚58、脚59分别连接44.9％精密电阻R30与R31的一端，精密电阻R30与R31的另一端连接电容C9的一端，电容C9另一端接地；CPU2核心电路9由型号为W78E516B的微控制器U7、型号为74HC138的译码器U10、型号为6264的外部RAM存储器U9、型号为74HC573的地址锁存器U8组成，其结构如附图4所示，双端口RAM电路8主要由型号为7C136的双端口RAM构成，其结构如附图5所示，U7的脚11连接串口通信电路11的输出端，U7的脚13串口通信电路11的输入端，微控制器U7的脚AD0-AD7与U9的脚D0-D7、U8的脚D0-D7相连，U7的脚14连U6的脚41，U7的脚A8-A12连U9的脚A8-A12，U7的脚13、脚14、脚15连U10的脚1、脚2、脚3，U7的脚29、脚30、脚31连U10的脚1、脚2、脚3，U10的脚4、脚5接地，脚6接VCC，U9的脚A0-A7连U8的脚Q0-Q7。
所述CPU1核心电路4上CPU1的软件实现流程如附图6所示，1)给CPU1上电或按CPU1的复位按钮；2)初始化嵌入式系统；3)初始化串行口设置；4)从双口RAM中读取化网络参数，初始化网络设置；5)建立多任务的信号量；6)建立网络数据查询与双口数据查询与处理任务、接收的网络数据处理任务以及TCP数据发送任务；7)运行网络数据查询与双口RAM数据查询与处理任务；8)判断是否接收到网络数据；若是，执行步骤15；9)判断双口RAM中是否有上传数据；10)若是，向监控计算机发送上传数据；11)判断双口RAM中是否有状态数据；12)若是，向监控计算机发送状态数据并保存；13)判断双口RAM中是否有网络设置成功信息，若否，返回步骤8；14)向监控计算机发送状态数据并保存，返回步骤8；15)运行接收的网络数据处理任务；16)判断数据是否是ARP数据包，若是，执行步骤26；17)判断数据是否是IP数据包，若否，执行步骤26；18)判断数据是否是TCP数据；19)若是，以TCP协议解包，执行步骤22；20)判断是否是UDP数据，若否，执行步骤26；21)以UDP协议解包；22)判断是否是网络参数设置或功能模块控命令；23)若是，向双口RAM存网络设置信息或功能模块控命令，执行步骤27；24)判断是否是网络参数查询或状态数据查询，若否，执行步骤26；25)向监控计算机发送网络参数或状态数据，执行步骤27；26)运网络正常以太网络协议；27)结束网络数据处理任务，若时间任务到，运行时间任务，否则运行网络数据查询与双口数据查询与处理任务。
其中，步骤26执行的是以太网络协议，由嵌入式系统软件提供。若CPU1接收的数据由串行中断产生，则由中断程序解包，执行步骤20到步骤23，实现串行接收数据方式。在CPU1、CPU2交换数据的双口RAM中按数据类型分区，因此不同类型数据不会相互覆盖；不同类型的数据头部均设标致位，防止同类型数据未处理而被覆盖；例如，功能模块状态数据由CPU2存入双口RAM的一段地址中，其标志位置0xAA，CPU1读取功能模块状态数据的标志位，如果为0xAA，表明是新数据，则从双口RAM该地址段中读取功能模块状态数据，读取后将标志位其标志位置0xBB；CPU1读取功能模块状态数据的标志位时如果为0xBB，表明无新数据，CPU1不读相应的地址段，CPU2存入新功能模块状态数据时，先读取其标志位置，如果是0xAA，表明CPU1没有读取数据，等待标志位置变为0xBB后，存入新功能模块状态数据，并将其标志位置0xAA。
所述CPU2核心电路9上CPU2的软件实现流程如附图7所示，1)给CPU2上电或按CPU2的复位按钮；2)从EEROM中读取网络参数并存入双口RAM；3)从EEROM中的功能模块地址中读取一个功能模块名称和控制指令；4)查询一地址的功能模块名称和状态；5)判断是否有数据返回，若否，执行步骤11；6)将模块名称和状态存入双口RAM；7)判断功能模块名称是否与步骤3读取的名称数据相同，若否，执行步骤11；8)向功能模块发送控制指令；9)等待功能模块是否返回数据；10)若是，将返回数据存入双口RAM；11)判断是否所有地址的功能模块均已查询结束，若否，返回步骤3查询下一地址的功能模块；12)查询双口RAM中是否有网络设置命令，若否，执行步骤15；13)向EEROM存储设置；14)向双口RAM存网络设置成功信息；15)查询双口RAM中是否有功能模块控制命令；16)若是，发送控制指令至指定地址的功能模块；17)等待并查询该功能模块是否返回数据；18)若是，将返回数据存入双口RAM；19)查询一地址的功能模块状态；20)判断功能模块状态是否改变，若否，执行步骤22；21)将功能模块名称及状态以及地址等信息存入双口RAM；22)判断是否所有地址功能模块均查询结束，若是，执行步骤12，若否执行步骤19查询下一地址的功能模块。
权利要求
1.嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，由RJ45网络通信接口电路(2)、RS232/422网络通信接口电路(3)、CPU1核心电路(4)、复位电路(5)、非易失性RAM存储电路(6)、信号显示模块(7)、双端口RAM电路(8)、CPU2核心电路(9)、电源数据采集模块(10)、串口通信电路(11)以及1～10个信号处理功能模块(12)组成；监控计算机(1)的以太网接口输出端连接RJ45网络通信接口电路(2)的输入端，RJ45网络通信接口电路(2)的输出端连接监控计算机以太网接口的输入端，RJ45网络通信接口电路(2)的另一输入端连接CPU1核心电路(4)的一个输出端，RJ45网络通信接口电路(2)的另一输出端连接CPU1核心电路(4)的一个输入端，监控计算机RS-232接口的输出端连接RS232/422网络通信接口电路(3)的一个输入端，RS232/422网络通信接口电路(3)的一个输出端连接监控计算机RS-232接口的输入端，RS232/422网络通信接口电路(3)的另一输入端连接CPU1核心电路(4)的又一输出端，CPU1核心电路(4)的另一输入端连接RS232/422网络通信接口电路(3)的又一输出端，复位电路(5)的输出端连接CPU1核心电路(4)的另一输入端，CPU1核心电路(4)的又一输出端连接信号显示模块(7)的输入端，CPU1核心电路(4)的另一输出端连接非易失性RAM存储电路(6)的输入端，非易失性RAM存储电路(6)的输出端连接CPU1核心电路(4)的又一输入端，CPU1核心电路(4)的输出端连接双端口RAM电路(8)的一个输入端，双端口RAM电路(8)的一个输出端连接CPU1核心电路(4)的输入端，CPU2核心电路(9)的输出端连接双端口RAM电路(8)的一个输入端，双端口RAM电路(8)的一个输出端连接CPU2核心电路(9)的一个输入端，电源数据采集模块(0)的输出端连接CPU2核心电路(9)的一个输入端，CPU2核心电路(9)的一个输出端连接串口通信电路(11)的一个输入端，串口通信电路(11)的一个输出端连接CPU2核心电路(9)的另一输入端，串口通信电路(11)的另一输入端连接1到10个信号处理功能模块(12)的输出端，串口通信电路(11)的另一输出端连接1到10个信号处理功能模块(12)的输入端。
2.根据权利要求1所述的嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，CPU1核心电路(4)由型号为W78E516B的微控制器U1，晶振芯片T1、型号为62256的外部静态RAM存储器U2、型号为74LS373的地址锁存器U3、型号为16V8的可编程逻辑器件U4组成，U1的脚20连晶振T1的一端，晶振T1的另外一端接U1的脚21，晶振T1的两端连接两电容一端，两电容的另外一端接地，微控制器U1的脚1、脚5、脚7、脚16、脚17、脚34、脚23悬空，微控制器U1的脚A13、脚A14、脚A15连可编程逻辑器件U4的脚I5、脚I6、脚I7，微控制器U1的AD0-AD7这8个脚连地址锁存器U3上D0-D7这8个脚，U1的脚33连接U3的脚11，并且微控制器U1上AD0-AD7这8个脚连静态RAM存储器U2上的脚D0-D7，微控制器U1的脚A8-A14连U2的脚A8-A14，U1的脚18、脚19连U2的脚27与脚22，U1的脚3连U4的脚2，U3的8个脚Q0-Q7连U2的A0-A7这8个脚，U3的脚Q0-Q7连U2的脚A0-A7；U1的脚6连通信接口电路(2)的一个输出端，微控制器U1的脚11、脚13分别连RS232/422网络通信接口电路(3)的输入端与另一输出端，U1的脚8、脚9连非易失性RAM存储电路(6)的输出端，U1的脚4连复位电路(5)的输入端，U1的脚10连复位电路(5)的输出端；RJ45网络通信接口电路(2)由型号为RTL8019AS的以太网控制器U5组成与型号为MT0302的隔离耦合变压器U11组成，其中，太网控制器U5的脚SD0-SD7连接微控制器U1的脚AD0-AD7，以太网控制器U5的脚5、脚6、脚7、脚8、脚9连接微控制器U1的脚A8-A12，U6的脚48连接U1的脚2，U5的脚30与脚29连接U1的脚18、脚19，U5的脚4连U1的脚14，U5的脚34连接U4的脚16，U4的脚15连U6的脚46，U4的脚45、脚46接U11的脚1、脚3，U5的脚11、脚12、脚13、脚14、脚18、脚19、脚20、脚21、脚22、脚23、脚24、脚25、脚26、脚27、脚28、脚44、脚52、脚83、脚86接地，U5的脚5、脚15、脚16、脚17、脚31、脚32、脚47、脚57、脚70、脚89接VCC，U5的脚58、脚59接U11的脚8与脚6，U5的脚50、脚51连晶振T2的两端，U5的脚61、脚62、脚63接信号显示模块(7)的输入端，U5的脚58、脚59分别连接44.9％精密电阻R30与R31的一端，精密电阻R30与R31的另一端连接电容C9的一端，电容C9另一端接地。
3.根据权利要求1所述的嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，CPU2核心电路(9)由型号为W78E516B的微控制器U7、型号为74HC138的译码器U10、型号为6264的外部RAM存储器U9、型号为74HC573的地址锁存器U8组成，双端口RAM电路(8)主要由型号为7C136的双端口RAM构成，U7的脚11连接串口通信电路11的输出端，U7的脚13串口通信电路(11)的输入端，微控制器U7的脚AD0-AD7与U9的脚D0-D7、U8的脚D0-D7相连，U7的脚14连U6的脚41，U7的脚A8-A12连U9的脚A8-A12，U7的脚13、脚14、脚15连U10的脚1、脚2、脚3，U7的脚29、脚30、脚31连U10的脚1、脚2、脚3，U10的脚4、脚5接地，脚6接VCC，U9的脚A0-A7连U8的脚Q0-Q7。
4.在权利要求1所述的嵌入式智能信号处理系统中的软件实现流程，其特征在于，a.内CPU1核心电路(4)上CPU1的软件实现流程为1)给CPU1上电或按CPU1的复位按钮；2)初始化嵌入式系统；3)初始化串行口设置；4)从双口RAM中读取化网络参数，初始化网络设置；5)建立多任务的信号量；6)建立网络数据查询与双口数据查询与处理任务、接收的网络数据处理任务以及TCP数据发送任务；7)运行网络数据查询与双口RAM数据查询与处理任务；8)判断是否接收到网络数据；若是，执行步骤15；9)判断双口RAM中是否有上传数据；10)若是，向监控计算机发送上传数据；11)判断双口RAM中是否有状态数据；12)若是，向监控计算机发送状态数据并保存；13)判断双口RAM中是否有网络设置成功信息，若否，返回步骤8；14)向监控计算机发送状态数据并保存，返回步骤8；15)运行接收的网络数据处理任务；16)判断数据是否是ARP数据包，若是，执行步骤26；17)判断数据是否是IP数据包，若否，执行步骤26；18)判断数据是否是TCP数据；19)若是，以TCP协议解包，执行步骤22；20)判断是否是UDP数据，若否，执行步骤26；21)以UDP协议解包；22)判断是否是网络参数设置或功能模块控命令；23)若是，向双口RAM存网络设置信息或功能模块控命令，执行步骤27；24)判断是否是网络参数查询或状态数据查询，若否，执行步骤26；25)向监控计算机发送网络参数或状态数据，执行步骤27；26)运网络正常以太网络协议；27)结束网络数据处理任务，若时间任务到，运行时间任务，否则运行网络数据查询与双口数据查询与处理任务；b.内CPU2核心电路(9)上CPU2的软件实现流程为1)给CPU2上电或按CPU2的复位按钮；2)从EEROM中读取网络参数并存入双口RAM；3)从EEROM中的功能模块地址中读取一个功能模块名称和控制指令；4)查询一地址的功能模块名称和状态；5)判断是否有数据返回，若否，执行步骤11；6)将模块名称和状态存入双口RAM；7)判断功能模块名称是否与步骤3读取的名称数据相同，若否，执行步骤11；8)向功能模块发送控制指令；9)等待功能模块是否返回数据；10)若是，将返回数据存入双口RAM；11)判断是否所有地址的功能模块均已查询结束，若否，返回步骤3查询下一地址的功能模块；12)查询双口RAM中是否有网络设置命令，若否，执行步骤15；13)向EEROM存储设置；14)向双口RAM存网络设置成功信息；15)查询双口RAM中是否有功能模块控制命令；16)若是，发送控制指令至指定地址的功能模块；17)等待并查询该功能模块是否返回数据；18)若是，将返回数据存入双口RAM；19)查询一地址的功能模块状态；20)判断功能模块状态是否改变，若否，执行步骤22；21)将功能模块名称及状态以及地址等信息存入双口RAM；22)判断是否所有地址功能模块均查询结束，若是，执行步骤12，若否执行步骤19查询下一地址的功能模块。
5.根据权利要求4所述的嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，所述的内CPU1核心电路(4)上CPU1的软件实现流程中，步骤26执行的是以太网络协议，由嵌入式系统软件提供。
6.根据权利要求4所述的嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，所述的内CPU1核心电路(4)上CPU1的软件实现流程中，CPU1接收的数据由串行中断产生，则由中断程序解包，执行步骤20到步骤23，实现串行接收数据方式。
7.根据权利要求4所述的嵌入式智能信号处理系统，其特征在于，所述的内CPU1核心电路(4)上CPU1的软件实现流程中，在CPU1、CPU2交换数据的双口RAM中按数据类型分区。
全文摘要
嵌入式智能信号处理系统属于广播电视系统中信号处理网络化监控技术领域。该系统由RJ45网络通信接口电路2、RS232/422网络通信接口电路3、CPU1核心电路4、复位电路5、非易失性RAM存储电路6、信号显示模块7、双端口RAM电路8、CPU2核心电路9、电源数据采集模块10、串口通信电路11以及1～10个信号处理功能模块12组成。系统提供嵌入式以太网接口、通用的网络接口协议、迅捷的数据交换模式、合理的功能模块地址读取方式，采用独特的双CPU设计结构，具有设计结构合理、性能可靠、结构紧凑、易于集成和实现标准化的优点。适用于实现对广播电视系统中视/音频信号处理的网络化监控和管理领域。
文档编号H04N7/00GK1805425SQ20051020082
公开日2006年7月19日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者刘彦呈, 范木杰, 袁士春孙, 凡金, 程鹏 申请人:大连海事大学