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摘 要 介绍基于MT9J003的视频采集系统硬件设计。CMOS传感器MT9J003经过电平转换后与主控芯片DMM3730的CAM口连接，进行视频采集。以太网芯片DM9000经过电平转换后和DM3730连接，作为视频上传至计算机的以太网通道。
关键词 MT9J003；DM3730；电平转换
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0050-01
随着生产生活的进步，目前对视频采集的需求越来越多。如何有效获取视频信号并上传至计算机，已成为一个研究热点。本文将介绍一种基于CMOS传感器MT9J003的视频采集系统硬件设计，详细介绍其中的电平转换设计。
1 系统构成
基于CMOS传感器MT9J003的视频采集系统如图1所示。系统采用TI公司的DM3730作为主控芯片。该芯片为DSP（运行速度达800MHz）和ARM（800MHz的Cortex-A8）双核芯片，集成了3D图形处理器，视频加速器（IVA），USB 2.0，支持MMC/SD卡，串口等，非常适合用在视频/图像采集系统中。
视频采集系统的存储器采用MT29C4G96M，该芯片是SDRAM DDR和NAND FLASH二合一的存储芯片，空间大小分别为512M。TPS65930用作DM3730的电源管理。视频采集系统和计算机传输视频数据的以太网通道由DM9000构成。
CMOS传感器使用1/2.3英寸、10Mp CMOS数字图像传感器MT9J003。该芯片支持并行输出，输出最大图像为3664*2748像素。MT9J003在最大输出像素的情况下，输出帧率可达7.5帧/秒。
2 MT9J003与DM3730的连接
MT9J003和DM3730的CAM口连接，在具体考虑连接的时候需要考虑双方接口的电平匹配问题。若MT9J003的高电平输出高于或低于DM3730的高电平输入阀值范围，则DM3730不能辨别输入为逻辑“1”；若MT9J003的低电平输出高于或低于DM3730的低电平输入阀值范围，则DM3730不能辨别输入为逻辑“0”。同理，MT9J003要正确识别输入逻辑电平，DM3730的输出必须符合MT9J003的电平阀值范围。表1所示为MT9J003芯片I/O口（供电电压为2.8V）、DM3730芯片CAM口（供电电压为1.8V）的I/O信号电压参数。MT9J003和DM3730的IO口信号电压并不一致，所以需要把两者的信号电压转换为一致。
本文采用SN74AVCH16T245作为MT9J003和DM3730的信号电压转换芯片。TI公司的总线收发芯片SN74AVCH16T245支持1.2 V至3.6 V之间的电压转换、数据传输速率可达100Mbps、数据传输方向可控制。
表1 MT9J003和DM3730的IO口信号电压表
MT9J003 最小值 最大值 DM3730 最小值 最大值
VIH 2.4V 3.1V VOH 1.35V 1.8V
VIL -0.3V 0.8V VOL 0V 0.36V
VOH 2.4V 2.8V VIH 1.26V 2.3V
VOL 0V 0.4V VIL -0.5V 0.54V
MT9J003的视频采集信号是单向传输，SN74AVCH16T245完全满足设计需要。但MT9J003的寄存器配置要求通过I2C进行配置，若继续采用SN74AVCH16T245作为信号电压转换芯片显然是不合适的。鉴于I2C只有2根信号线，由此采用TI公司的两位双向电压转换芯片TXS0102作为I2C的信号电压转换芯片。TXS0102电压转换范围在1.65 V到5.5 V之间、数据传输速率可达24Mbps，能较好的满足I2C通信时信号电平转换的要求。
3 DM9000与DM3730的连接
DM9000与DM3730的连接同样要考虑信号电平是否匹配的问题。事实上DM9000与DM3730之间也确实需要电平转换。本文亦采用SN74AVCH16T245作为DM9000与DM3730之间的信号电压转换芯片，SN74AVCH16T245的信号流向由DM3730的读写控制信号线控制。
4 结论
实践证明，通过电压转换芯片SN74AVCH16T245和TXS0102能较好的解决器件之间信号电压不匹配的问题，大大方便DM3730和外部模块之间硬件电路的设计。基于MT9J003的视频采集系统硬件设计完成后，实际使用效果良好。
参考文献
[1]任志健，万智萍，朱俊南，朱柏辉.ARM嵌入式远程视频监控数据采集系统设计[J].计算技术与自动化，2013（2）：100-1104.
[2]Texas Instruments.DM3730，DM3725 Digital Media Processors [EB/OL]. 2010. http：//www.ti. com.
[3]Micron Technology Instruments. NAND Flash with Mobile LPDDR 127-Ball MCP [EB/OL]. 2009. http：//www.micron. com.
[4]Texas Instruments. TPS65930/TPS65920 integrated Pwoer Management/Audio Code[EB/OL]. 2009. http：//www.ti. com.
[5]Aptina Imaging Corporation . 1/2.3-Inch 10Mp CMOS Digital Image Sensor [EB/OL]. 2009. http：//www.aptina. com.
关键词 MT9J003；DM3730；电平转换
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0050-01
随着生产生活的进步，目前对视频采集的需求越来越多。如何有效获取视频信号并上传至计算机，已成为一个研究热点。本文将介绍一种基于CMOS传感器MT9J003的视频采集系统硬件设计，详细介绍其中的电平转换设计。
1 系统构成
基于CMOS传感器MT9J003的视频采集系统如图1所示。系统采用TI公司的DM3730作为主控芯片。该芯片为DSP（运行速度达800MHz）和ARM（800MHz的Cortex-A8）双核芯片，集成了3D图形处理器，视频加速器（IVA），USB 2.0，支持MMC/SD卡，串口等，非常适合用在视频/图像采集系统中。
视频采集系统的存储器采用MT29C4G96M，该芯片是SDRAM DDR和NAND FLASH二合一的存储芯片，空间大小分别为512M。TPS65930用作DM3730的电源管理。视频采集系统和计算机传输视频数据的以太网通道由DM9000构成。
CMOS传感器使用1/2.3英寸、10Mp CMOS数字图像传感器MT9J003。该芯片支持并行输出，输出最大图像为3664*2748像素。MT9J003在最大输出像素的情况下，输出帧率可达7.5帧/秒。
2 MT9J003与DM3730的连接
MT9J003和DM3730的CAM口连接，在具体考虑连接的时候需要考虑双方接口的电平匹配问题。若MT9J003的高电平输出高于或低于DM3730的高电平输入阀值范围，则DM3730不能辨别输入为逻辑“1”；若MT9J003的低电平输出高于或低于DM3730的低电平输入阀值范围，则DM3730不能辨别输入为逻辑“0”。同理，MT9J003要正确识别输入逻辑电平，DM3730的输出必须符合MT9J003的电平阀值范围。表1所示为MT9J003芯片I/O口（供电电压为2.8V）、DM3730芯片CAM口（供电电压为1.8V）的I/O信号电压参数。MT9J003和DM3730的IO口信号电压并不一致，所以需要把两者的信号电压转换为一致。
本文采用SN74AVCH16T245作为MT9J003和DM3730的信号电压转换芯片。TI公司的总线收发芯片SN74AVCH16T245支持1.2 V至3.6 V之间的电压转换、数据传输速率可达100Mbps、数据传输方向可控制。
表1 MT9J003和DM3730的IO口信号电压表
MT9J003 最小值 最大值 DM3730 最小值 最大值
VIH 2.4V 3.1V VOH 1.35V 1.8V
VIL -0.3V 0.8V VOL 0V 0.36V
VOH 2.4V 2.8V VIH 1.26V 2.3V
VOL 0V 0.4V VIL -0.5V 0.54V
MT9J003的视频采集信号是单向传输，SN74AVCH16T245完全满足设计需要。但MT9J003的寄存器配置要求通过I2C进行配置，若继续采用SN74AVCH16T245作为信号电压转换芯片显然是不合适的。鉴于I2C只有2根信号线，由此采用TI公司的两位双向电压转换芯片TXS0102作为I2C的信号电压转换芯片。TXS0102电压转换范围在1.65 V到5.5 V之间、数据传输速率可达24Mbps，能较好的满足I2C通信时信号电平转换的要求。
3 DM9000与DM3730的连接
DM9000与DM3730的连接同样要考虑信号电平是否匹配的问题。事实上DM9000与DM3730之间也确实需要电平转换。本文亦采用SN74AVCH16T245作为DM9000与DM3730之间的信号电压转换芯片，SN74AVCH16T245的信号流向由DM3730的读写控制信号线控制。
4 结论
实践证明，通过电压转换芯片SN74AVCH16T245和TXS0102能较好的解决器件之间信号电压不匹配的问题，大大方便DM3730和外部模块之间硬件电路的设计。基于MT9J003的视频采集系统硬件设计完成后，实际使用效果良好。
参考文献
[1]任志健，万智萍，朱俊南，朱柏辉.ARM嵌入式远程视频监控数据采集系统设计[J].计算技术与自动化，2013（2）：100-1104.
[2]Texas Instruments.DM3730，DM3725 Digital Media Processors [EB/OL]. 2010. http：//www.ti. com.
[3]Micron Technology Instruments. NAND Flash with Mobile LPDDR 127-Ball MCP [EB/OL]. 2009. http：//www.micron. com.
[4]Texas Instruments. TPS65930/TPS65920 integrated Pwoer Management/Audio Code[EB/OL]. 2009. http：//www.ti. com.
[5]Aptina Imaging Corporation . 1/2.3-Inch 10Mp CMOS Digital Image Sensor [EB/OL]. 2009. http：//www.aptina. com.