專利名稱：一種視頻矩陣切換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種視頻矩陣的切換技術(shù)，具體為可以通過以太網(wǎng)接口對視頻進(jìn)
行切換控制的裝置。
技術(shù)背景 隨著數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的日益完善，特別是對切換矩陣的全面控制，真正促進(jìn)矩陣系 統(tǒng)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程。傳統(tǒng)視頻矩陣切換多使用RS232、 RS422等串行通信，來實現(xiàn)與 上位控制設(shè)備的通信，從而完成控制視頻矩陣的切換。這樣的控制模式的傳輸距離有限，傳 輸速率低下。并且專利號ZL200620109058. 0《一種具有以太網(wǎng)模塊功能的音視頻矩陣切換 控制系統(tǒng)》，雖然該系統(tǒng)之中涉及了以太網(wǎng)接口的應(yīng)用，但其主要是通過以太網(wǎng)完成視音頻 數(shù)據(jù)的編解碼以及將處理好的視音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設(shè)備上，但并未涉及到是如何對視頻 矩陣切換控制的介紹
實用新型內(nèi)容
針對上述技術(shù)的不足，本實用新型的目的旨在提供一種具有以太網(wǎng)接口的，能使
上位控制設(shè)備可以通過以太網(wǎng)對視頻矩陣進(jìn)行切換的裝置。 本實用新型所解決的問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 該種視頻矩陣切換器，包括單片機處理模塊，視頻矩陣切換模塊，視頻輸入模塊， 視頻輸出模塊；所述單片機處理模塊(可用單片機代替)與視頻矩陣切換模塊相連接，所述 視頻矩陣切換模塊分別與視頻輸入模塊、視頻輸出模塊相連接；所述視頻輸出模塊連接監(jiān) 視器；其特征在于，所述裝置還設(shè)有以太網(wǎng)接口模塊，使得上位控制設(shè)備利用傳送控制信號
通過以太網(wǎng)接口模塊完成與單片機處理模塊的通信；所述單片機處理模塊根據(jù)這些信號對
視頻矩陣切換模塊進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而完成可視化的視頻矩陣切換操作。 所述以太網(wǎng)接口模塊采用TCP/IP協(xié)議通訊，能接受遠(yuǎn)程控制端發(fā)來的控制命令，
并且將控制命令發(fā)送至單片機處理模塊，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程上位控制設(shè)備對視頻矩陣的切換。 本實用新型所述視頻矩陣切換器，將上位控制設(shè)備的控制信號通過以太網(wǎng)接口，
傳送到單片機控制模塊，并對視頻矩陣切換模塊進(jìn)行操作，因此該種新型的視頻矩陣切換
器可以視為一種使用以太網(wǎng)完成發(fā)送和接收的應(yīng)用。這樣就不需要再為了將上位的控制信
號發(fā)送到單片機控制模塊而連接通信線路，也不需要為了實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)RS_232和RS_485總線
數(shù)據(jù)傳輸而專門設(shè)置上位控制設(shè)備了 。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本實用新型。
圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意框圖； 圖2、3、4為本實用新型的視頻切換控制電路原理圖； 圖5為本實用新型的網(wǎng)絡(luò)接口模塊具體電路原理圖。[0012] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。 參見圖1，以太網(wǎng)接口模塊2與單片機處理模塊1相連接，單片處理模塊1與視頻 矩陣切換模塊4相連接，視頻矩陣切換模塊4的輸入端口與視頻輸入模塊3連接，視頻矩陣 切換模塊4的輸出端口與視頻輸出模塊5連接。 通過以太網(wǎng)接口模塊2，完成上位控制信號與單片機處理模塊1之間的通信。 上位控制設(shè)備，通過以太網(wǎng)接口模塊2，將要選擇的視頻矩陣切換的輸入與輸出通 道的信號發(fā)送到單片機處理模塊1中，再由單片機處理模塊1根據(jù)這些信號對視頻矩陣切 換模塊4進(jìn)行相應(yīng)的控制與操作，使得視頻矩陣切換模塊4根據(jù)單片機處理模塊1的控制 指令對視頻輸入模塊3、視頻輸出模塊5進(jìn)行相應(yīng)操作，完成視頻矩陣的切換。 本實用新型重在講述一種視頻矩陣切換器，重點在于上位指令的傳輸以及視頻矩 陣切換的控制，因此對于視頻輸入模塊3、視頻輸出模塊5不做詳述。 參見圖2、圖3和圖4，視頻矩陣切換芯片15是AD8117，視頻矩陣切換芯片15連接 型號為89C55WD自帶看門狗模塊口的單片機IO，并且通過IO擴展芯片11 8255擴展其10□。 自帶看門狗模塊的單片機10分別連IO擴展芯片11、地址鎖存芯片12、可編程器 件13、外部數(shù)據(jù)存儲器14，視頻矩陣切換模塊15。 參見圖5，以太網(wǎng)接口模塊2包括以太網(wǎng)控制芯片16、隔離濾波器17、以及"即插 即用"設(shè)置芯片18、以太網(wǎng)RJ-45接口 19。 參見圖2，自帶看門狗模塊的單片機10的P0.0 P0.7 口與IO擴展芯片11的 D0 D7 口相連，并且單片機10的RET/VPD、 WR/3. 6、 RD/3. 7、 Pl. 6分別與10擴展芯片11 的RESET、WR、RD、CE腳相連，單片機10的P2. 6、P2. 7分別與10擴展芯片11的A0、A1腳相 連。從而實現(xiàn)對于單片機10的10 口擴展。 參見圖2、圖3、圖4、圖5，自帶看門狗模塊的單片機10的P1.0 P1.5 口和視頻 矩陣切換芯片15的SER/PAR、 UPDATE、 DATA IN、 CLK、 WE、 RESET腳相連，提供對視頻矩陣切 換芯片15的控制信號； 單片機10通過10擴展芯片11擴展的PAO PA5 口分別和視頻矩陣切換芯片15 的DO D5腳相連，單片機10通過10擴展芯片11擴展的PBO PB4 口和視頻矩陣切換芯 片15的AO A4相連，完成并行切換模式下數(shù)據(jù)的輸入。根據(jù)視頻矩陣切換芯片15的配 置要求，要求在系統(tǒng)設(shè)計時視頻矩陣切換芯片15的32路輸入和32路輸出都必須接一個電 阻。上位機通過以太網(wǎng)接口模塊2與視頻切換矩陣之間進(jìn)行通信，由匿9008芯片完成。 地址鎖存芯片12是8D鎖存器，DO D7分別與單片機10通過10擴展芯片11擴 展的PCO PC7 口相連。 當(dāng)自帶看門狗模塊的單片機10讀寫外部存儲器時，低8位地址信號被鎖存，由于 0E輸入低電平，Q0 Q7直接輸出低8位控制信號；為了達(dá)到擴展要求，本實用新型使用了 外部數(shù)據(jù)存儲器14進(jìn)行擴展，外部數(shù)據(jù)存儲器14是32K*8SRAM芯片。 參見圖2、圖3、圖4、與圖5，外部數(shù)據(jù)存儲器14的地址線與經(jīng)由10擴展芯片11 4擴展10 口的單片機10的地址線AO A14相連，數(shù)據(jù)線DO D7與單片機10通過10擴展 芯片11擴展的PCO PC7 口相連寫入或讀出數(shù)據(jù)，讀出使能線RD與以太網(wǎng)控制芯片16的 讀外部存儲器控制線RD相連，RD有效時，規(guī)定地址的程序被讀出；寫入使能線WR與以太網(wǎng) 控制芯片16的寫外部存儲器控制線WR相連。當(dāng)WR有效時，數(shù)據(jù)被寫入到指定的地址，經(jīng) 由10擴展芯片11擴展10 口擴展的單片機10的地址線A15用于可編程器件13的時鐘信 號輸入端；單片機IO通過以太網(wǎng)控制芯片16來提供網(wǎng)絡(luò)接口功能。 以太網(wǎng)控制芯片16數(shù)據(jù)總線的低8位SD0 SD7與單片機10的8位數(shù)據(jù)總線 D0 D7相連，高8位數(shù)據(jù)總線SD8 SD15浮空不使用。以太網(wǎng)控制芯片16地址總線的低 五位SAO SA4與地址鎖存芯片12鎖存后的單片機10的地址總線低5位AO A4連接， 以太網(wǎng)控制芯片16的SA5 SA8全部接地，SA9接高電平，SA10 SA19也全部接地，這樣 可以得到以太網(wǎng)控制芯片16的I/O基址為200H。 以太網(wǎng)控制芯片16的地址使能信號AEN由單片機10的地址總線通過可編程期間 13譯碼后產(chǎn)生，并將以太網(wǎng)控制芯片16中斷輸出IRQ10取反后連接到單片機10的外部中 斷引腳。 此外，以太網(wǎng)控制芯片16的復(fù)位引腳RST與自帶看門狗模塊的單片機10的復(fù)位 引腳相連，在上電時，使得單片機10可靠復(fù)位。以太網(wǎng)控制芯片16的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收引腳 TPTX-、TPTX+、TPRX-、TPRX+通過隔離濾波器17與以太網(wǎng)RJ45插座19相連，以太網(wǎng)控制芯 片16中用于16位數(shù)據(jù)操作的1016引腳浮空，用于存儲器讀寫的MEMR、ME麗和SMEMR也可 浮空。配置芯片"即插即用"配置芯片18可通過EECS、EEDI、EED0和EECK與以太網(wǎng)控制芯 片16連接，"即插即用"配置芯片18為應(yīng)用系統(tǒng)提供以太網(wǎng)控制芯片16的物理地址和數(shù)據(jù) 傳輸狀態(tài)。單片機10與以太網(wǎng)控制芯片16使用相互獨立的晶振。 本實用新型工作時，上位控制設(shè)備將控制命令，通過以太網(wǎng)RJ45接口 19，經(jīng)過隔 離濾波器17，傳輸給以太網(wǎng)控制芯片16，以太網(wǎng)控制芯片將按照TCP/IP協(xié)議將這一命令傳 送給單片機IO，再由單片根據(jù)該命令控制視頻矩陣切換芯片15，完成相應(yīng)的視頻切換。 本實用新型所使用的單片機10采用89C55WD， 10擴展芯片11采用8255。地址鎖 存器芯片12采用的是SN74F573，可編程器件13采用的是GAL16V8B，外部數(shù)據(jù)存儲器14采 用CY7C199，視頻矩陣切換芯片15采用AD8117。以太網(wǎng)接口 19采用的是RJ45。以太網(wǎng)控 制芯片16采用匿9008F。位于以太網(wǎng)控制芯片16與以太網(wǎng)接口 19之間的隔離濾波器17 采用LANF7236。 在其它實施中，可以用同等功效的其他電子器件或者電路代替，也能獲得相同的 功效。圖4中的以太網(wǎng)控制芯片也可以采用匿9008或者CS8900A ;主控制器也可以選用單 片機P87C591 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種視頻矩陣切換器，包括單片機處理模塊，視頻矩陣切換模塊，視頻輸入模塊，視頻輸出模塊；所述單片機處理模塊與視頻矩陣切換模塊相連接，所述視頻矩陣切換模塊分別與視頻輸入模塊、視頻輸出模塊相連接；所述視頻輸出模塊連接監(jiān)視器；其特征在于，所述裝置還設(shè)有以太網(wǎng)接口模塊，使得上位控制設(shè)備利用傳送控制信號通過以太網(wǎng)接口模塊完成與單片機處理模塊的通信；所述單片機處理模塊根據(jù)這些信號對視頻矩陣切換模塊進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而完成可視化的視頻矩陣切換操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的視頻矩陣切換器，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口模塊采用TCP/IP 協(xié)議通訊，能接受遠(yuǎn)程控制端發(fā)來的控制命令，并且將控制命令發(fā)送至單片機處理模塊，從 而實現(xiàn)遠(yuǎn)程上位控制設(shè)備對視頻矩陣的切換。
專利摘要本實用新型公開了一種新型視頻矩陣切換器，具體為一種具有以太網(wǎng)接口的視頻切換控制系統(tǒng)，模塊包括單片機處理模塊，視頻矩陣切換模塊，視頻輸入模塊，視頻輸出模塊；系統(tǒng)還具有以太網(wǎng)接口。由上位控制設(shè)備如(PC機等)通過以太網(wǎng)接口對視頻矩陣切換模塊進(jìn)行一系列可視化的切換操作，這樣大大提高了操作的直觀性，靈活性、穩(wěn)定性。
文檔編號H04L29/06GK201436812SQ200920076380
公開日2010年4月7日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者任領(lǐng)美, 段菲, 黃維, 龔兆崗 申請人:上海海事大學(xué);上海邦達(dá)電子系統(tǒng)工程有限公司