CN102378133A - 基于omap的传感网多媒体信息处理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OMAP的传感网多媒体信息处理***及方法，其特征在于包括OMAP的ARM微处理器与DSP处理器，其中ARM微处理器主要用来整个***的控制，DSP处理器主要用来进行多媒体信息处理，ARM微处理器通过共享RAM与DSP处理器内部通信；包括在ARM微处理器控制下与DSP处理器相连的传感器信息模块、视频信息模块、音频信息模块；还包括与ARM微处理器相连的中高速传输接口模块、串口模块、存储器、电源管理模块、GPS模块、触摸屏模块、上位机、WIFI模块。本发明采用性能优异的OMAP双核结构，能实时采集、发送、接收和处理音/视频、各种传感器数据等多媒体信息，能广泛应用于军事侦察、公共安全等众多领域，具有很强的实用性。

Description

基于OMAP的传感网多媒体信息处理***及方法

技术领域

本发明涉及传感网技术领域，具体地说是一种基于OMAP(Open MultimediaApplications Platform，开放式多媒体应用平台)的传感网多媒体信息处理***及方法。

背景技术

传感器网络作为物物互联的重要支撑技术，将为移动通信带来全新的业务，在军事侦察、公共安全、工业监控、精准农业、环境监控、医疗卫生、智能交通、智能家居等领域具有巨大的应用价值，将能为经济发展与和谐社会建设提供强大助力。近年来，无线传感网应用领域中对多媒体应用的需求大大增加，比如在智能交通，目标监测等应用中，原来单一信息处理、单任务感知的设备已经不能满足需求，。

随着大数据量、大信息量的多媒体信息处理应用越来越多，对处理器的要求也越来越高。OMAP是TI(Texas Instruments，德州仪器)公司的一款高性能低功耗的双内核处理器，集成了ARM微处理器和DSP处理器，DSP处理器还包含多媒体单元。相比较以往的单核ARM处理器，OMAP具有出色的数字信号处理功能，而不需要另外添加DSP芯片，处理性能优越。

之前，有人做过基于OMAP的无线多媒体传感网的图像节点等一些单一的应用，但是其只能处理单一的多媒体信息，而对其他多媒体信息不能做到有效处理；也有人做过基于ARM+DSP的传感网多媒体信息处理，但ARM和DSP是两个分离的芯片，性能远远比不上集成双核的专门用来处理多媒体信息的OMAP系列芯片。

针对上述应用需求以及以前应用的一些缺陷和限制，本发明提出了基于OMAP的传感网多媒体信息处理***的设计理念。本发明提供的***在传感器网络中既可以作基站，也可以作节点，具有大容量信息获取、高性能处理、中高速、多维、多参分布式感知等能力等，可广泛应用于上述军事侦察、公共安全等众多领域，如大尺度低空飞行目标实时跟踪、监测，大型城市反恐应急和智能交通，大范围区域综合监测(地震、海啸)等。

发明内容

本发明的目的在于基于OMAP的传感网多媒体信息处理***及方法，其特征在于：采用OMAP的ARM与DSP双核结构，提供一种可实时处理视频、音频以及各种传感器数据等多媒体信息。

本发明提供的一种基于OMAP的传感网多媒体信息处理***，其特征在于：包括OMAP的ARM(Advanced RISC Microprocessor，高级精简指令集微处理器)微处理器1与DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)处理器3，其中ARM微处理器1主要用来整个***的控制，DSP处理器3主要用来进行多媒体信息处理，ARM微处理器1通过共享RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)2与DSP处理器3进行内部通信；包括在ARM微处理器1控制下与DSP处理器3相连的传感器信息模块4、视频信息模块5、音频信息模块6；还包括与ARM微处理器1相连的中高速传输接口模块7、串口模块8、存储器9、电源管理模块10、GPS模块11、触摸屏模块12、上位机13、WIFI模块14。

所述的传感器信息模块4包括依次相连的传感器信息输入接口15、信号测量放大器16、A/D(模拟信号/数字信号)转换器17，其中A/D转换器17在OMAP的ARM微处理器1控制下与OMAP的DSP处理器3相连。

所述的视频信息模块5包括复合视频输入接口18、视频解码器19、视频输出接口20，视频解码器19与视频输出接口20在OMAP的ARM微处理器1控制下与OMAP的DSP处理器3相连。

所述的音频信息模块6包括音频信息输入接口21、功率放大器22、音频信息输出接口23，其中功率放大器22、音频信息输入接口21在OMAP的ARM微处理器1控制下与OMAP的DSP处理器3相连。

所述的中高速传输接口模块7包括数据缓冲器24、80pin的RF模块接口25，其中数据缓冲器24与OMAP的ARM微处理器1相连。

所述的串口模块8包括串口转换器26、DB9串口27，其中串口转换器26与OMAP的ARM微处理器1相连。

所述的电源管理模块10包括5V直流电源28、电平转换器29、电源管理器30，其中电源管理器30与OMAP的ARM微处理器1相连。

所述的触摸屏模块12包括数据缓冲器31、触摸屏控制器32、触摸屏33，其中数据缓冲器30与OMAP的ARM微处理器1相连。

所述的上位机13通过以太网控制器34、RJ45接口35与ARM微处理器1进行双向通信，其中以太网控制器33与OMAP的ARM微处理器1相连。

所述的存储器9用于给本***工作时提供内存以及存储空间。

所述的GPS(Global Positioning System，全球定位***)模块11用于***的定位导航。

所述的WIFI(wireless fidelity，无线保真)模块14可使***接入公网。

所述的传感器信息模块4、视频信息模块5、音频信息模块6、中高速传输接口模块7、串口模块8、存储器9、GPS模块11、触摸屏模块12、上位机13、WIFI模块14之间是独立的，无任何直接联系。

所述的电源管理模块10为传感器信息模块4、视频信息模块5、音频信息模块6、中高速传输接口模块7、串口模块8、存储器9、GPS模块11、触摸屏模块12、WIFI模块14提供电源。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

1、本发明具有多路外设接口，可以灵活方便的接入视频、音频以及各种传感器数据等多媒体信息。

2、本发明采用OMAP3530双核结构，ARM核为600MHz Cortex-A8核，430MHz DSP核为TMS320C64x核，处理性能远远优于单核处理器的性能，而且稳定性更好，为硬件打下良好基础。

3、本发明在传感器网络中既可以当做基站，也可以当做节点。作为基站时，除了处理本地传来的各种信息之外，还通过中高速传输模块接口，利用射频模块接收各节点传来的多媒体信息，并可以传送各种命令给节点，达到远程控制的目的；当本发明作为节点时，处理本地信息之后可以把多媒体信息处理之后通过中高速传输模块接口，利用射频模块传给基站。

4、本发明可以利用上位机或者触摸屏实时显示各种信息，能对各种环境现场做到实时监控；同时还可以通过上位机或者触摸屏向基站或者节点发送各种命令，可达到智能控制的目的。

5、本发明采集、发送、接收以及处理多媒体信息具有高实时性，能及时应对各种突发状况。

6、本发明可以通过WIFI扩展功能接入公网。

7、与以往的单一应用的信息处理设备相比，本发明集成度高，整体上使成本大大降低，而应用范围更广。

附图说明

图1为本发明的***结构框图；

图2为本发明的传感器信息模块结构示意图；

图3为本发明的视频信息模块结构示意图；

图4为本发明的音频信息模块结构示意图；

图5为本发明的中高速传输接口模块的结构示意图；

图6为本发明的串口模块的结构示意图；

图7为本发明的电源管理模块的结构示意图；

图8为本发明的触摸屏模块的结构示意图；

图9为本发明的跟上位机相关部分的结构示意图。

图10为本发明的软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，包括OMAP的ARM微处理器(1)与DSP处理器(3)，其中OMAP的ARM微处理器(1)主要用来整个***的控制，DSP处理器(3)主要用来进行多媒体信息处理，ARM微处理器(1)通过共享RAM(2)与DSP处理器(3)内部通信；包括在ARM微处理器(1)控制下与DSP处理器(3)相连的传感器信息模块(4)、视频信息模块(5)、音频信息模块(6)；还包括与ARM微处理器(1)相连的中高速传输接口模块(7)、串口模块(8)、存储器(9)、电源管理模块(10)、GPS模块(11)、触摸屏模块(12)、上位机(13)、WIFI模块(14)。本发明的核心单元采用的是TI公司的OMAP3530的双核结构：Cortex-A8ARM核与TMS320C64x DSP核，ARM核与DSP核通过共享RAM进行双向通信，以此来达到整个***的正常运作。

下面对本发明的各组成部分和模块的设计进行一一的说明。

1).传感器信息模块的设计

由于传感器采集的信号量比较弱，所以在进行A/D转换之前，必须先对信号进行放大，信号测量放大器(16)采用AD(亚德诺半导体)公司的精密仪表放大器AD8221，AD8221具有高精度、低功耗、低噪声、***电路简单等特点，只需外接一个电阻就可以实现1到1000之间的增益，常用于高精度的数据采集***，作为各种微弱信号的前置放大器。A/D转换器(17)采用AD公司的AD7689，AD7689是一款16位精度、8通道的ADC(Analog to Digital Converter，模拟信号转换为数字信号)芯片，动态范围高达93.5dB，速率为250K/S。经过A/D转换之后，在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下交给OMAP的DSP处理器(3)进行处理，如图2所示。

2).视频信息模块的设计

为了方便DSP处理器(3)进行处理视频信号，要将采集到的视频模拟信号转换为符合标准的数字视频信号。本发明采用的视频解码器(19)是TI公司的TVP5146，TVP5146是一款具有复制保护检测功能的4路10位A/D转换的视频解码器，支持NTSC(National Television Standards Committee，美国国家电视标准委员会)/PAL(Phase Alternating Line，逐行倒相)/SECAM(Sequentiel CouleurA Memoire，按顺序传送彩色与存储)标准的视频处理。经TVP5146解码之后得到数字视频信号，在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下交给OMAP的DSP处理器(3)进行处理，处理后的视频信号既可以通过触摸屏或上位机显示，也可以通过视频输出接口(20)输出，如图3所示。

3).音频信息模块的设计

音频输入信息在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下直接交给DSP处理器(3)进行编解码处理；但音频输出功率太小，要经过功率放大器(22)放大之后才能输出。本发明采用的功率放大器(22)为美国国家半导体公司的LM4889，LM4889是一款1W的功率放大器，在3.3V时功率输出谐波失真只有1％，本发明采用两片LM4889对音频输出的左右声道进行功率放大，之后才经过音频信息输出接口(23)输出，如图4所示。

4).中高速传输接口模块的设计

中高速传输接口模块主要用来进行大信息量、大数据量的多媒体信息传输，本发明外接的射频传输模块传输速率可达4M/S，完全能满足中高速传感网多媒体信息的传输。由于ARM微处理器(1)I/O口输出电压只有1.8V，而中高速传输接口所接的RF模块的I/O口却是工作在3.3V，为了提高驱动能力，本发明在ARM微处理器(1)与80pin的RF模块接口(25)之间添加了数据缓冲器(24)。本发明采用的数据缓冲器(24)是飞利浦公司的74ALVC16245DGG芯片，采用两片74ALVC16245DGG芯片将ARM微处理器(1)的输出信号线从1.8V提升为3.3V。80pin的接口所包含的逻辑信号为EMIF(External MemoryInterface，外部存储器接口)并行总线和若干GPIO(General Purpose InputOutput，通用输入输出)控制线，其中包括中高速传输模块电源开关，复位信号，5V电源供电线等，如图5所示。

5).串口模块的设计

串口模块(8)在本发明具有两个用途：第一个用途是调试软件，第二个用途是作为扩展口，和其它含有串口的设备进行串口通信。ARM微处理器(1)控制串口转换器(26)，通过DB9串口(27)与外界进行通信，主要是和PC(个人计算机)机通信。本发明采用的串口转换器(26)为美信公司的MAX3218，DB9串口(27)为母口，如图6所示。

6).电源管理模块的设计

本发明中的电源采用的是5V直流电源(28)，本发明的各模块直接用到5V电源的部分很少，大部分使用的3.3V电源及以下，因此需要通过电平转换器(29)进行电平转换。本发明采用的电平转换器(29)为TI公司的TPS54331，从5V转换为3.3V。由于OMAP3530需要一个电源管理器(30)来为OMAP3530进行电源管理、上电和复位管理以及***时钟管理，本发明中的电源管理器(30)采用TI公司的TPS65930。TPS65930是一款高性能的电源管理芯片，能为***提供电源管理，时钟管理，还包括通用的串行USB(通用串行总线)高速收发器等功能。TPS65930为OMAP3530的内核和其他部分分别提供1.2V和1.8V的电压，如图7所示。

7).触摸屏模块的设计

由于ARM微处理器(1)I/O口输出电压只有1.8V，而触摸屏(33)需要3.3V的工作电压，因此本发明在ARM微处理器(1)与触摸屏(33)之间使用了数据缓冲器(30)，使ARM微处理器(1)I/O口输出的1.8V变为3.3V，本发明的数据缓冲器(31)还是使用飞利浦公司的74ALVC16245DGG。同时，触摸屏还需要一个触摸屏控制器(31)，本发明的触摸屏控制器(31)采用的是TI公司的TSC2046IPW，TSC2046IPW是一款低电压I/O的4线触摸屏控制器，它能对片上温度、触摸压力进行测量，能对触摸屏坐标精准定位，如图8所示。

8).上位机相关部分的设计

ARM微处理器(1)依次通过以太网控制器(34)、RJ45接口(35)与上位机进行双向通信，上位机通过RJ45接口(35)向ARM微处理器(1)发送执行命令，同时接收ARM微处理器(1)传过来的信息进行存储。本发明中的以太网控制器(34)使用的是SMSC(Smart Mixed-Signal Connectivity，智能混合信号连接)公司的LAN9220，LAN9220是一款支持可变电压I/O和自动端口反转的16位Non-PCI(非外部设备互联)的小型10/100M以太网控制器。LAN9220专用于对性能，灵活性，集成方便性和***成本有严格控制的嵌入式应用，LAN9220完全符合IEEE 802.3和IEEE 802.3u标准，如图9所示。

9).存储器的设计

由于OMAP3530的ARM微处理器(1)只有16K的数据缓存，256K的L2缓存，DSP处理器(3)也只有32K的L1P程序RAM，80K的L1D数据RAM，32K的L2共享SRAM，16K的L2ROM，因此需要外加存储器(9)。本发明采用的外加存储器(9)是美国镁光公司的MT29C4G48MAZAPAKD-5IT。MT29C4G48MAZAPAKD-5IT是一款集成DDR和NAND Flash的芯片，其中DDR为256M，NAND Flash为512M，由于视频、音频以及各种传感器数据等多媒体信息最后都传给上位机存储的，因此512M的存储空间以及256M的内存远远足够满足应用的需要。

10).GPS模块的设计

GPS模块的设计是用来对***进行跟踪导航定位。本发明中采用的GPS***为CSR(Cambridge Silicon Radio)公司的GSD4E芯片。GSD4E一款基于卫星增强***的芯片，具有高灵敏度导航引擎、48个跟踪验证通道。GSD4E内置了一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，无需通过主处理器，就能完成定位感知能力。GSD4E外接一个2.4G的GPS滤波器进行滤波，GPS滤波器的型号为FIL202856561，最后连接到接到同轴接插器上，同轴接插器外接同轴线，在本发明中同轴接插器的型号为MM8430。

11).WIFI模块的设计

WIFI模块的设计是用来做扩展功能，使***通过WIFI接入公网。本发明中采用的WIFI芯片为TI公司的WG7310芯片。WG7310芯片集成了WLAN、蓝牙、FM等功能，支持2.4G频道，根据不同应用支持不同频宽，由于本发明WIFI采用协议IEEE 802.11b，所以本发明中支持频宽11Mbps.WG7310芯片依次连接同轴接插器MM8430、2.4G表贴天线。

总体上本发明的研究采用先理论分析后实验验证，首先完成整个项目框图的规划，然后再将整个项目划分成若干个小单元，再对个小单元技术研究，进行分工研制，最后联机调试整合，具体实施方法如下。

1).总体设计：根据***的性能要求初步提出***的总体架构，从功能对软硬件进行划分，选定嵌入式处理器，操作***及开发平台。具体的说，本发明的总体架构以嵌入式***为中心，进行各种功能的扩展以实现设计要求，包括PC机上的软件设计，硬件主要是ARM微处理器和DSP处理器，本发明中采用OMAP双核结构，嵌入式操作***采用Linux操作***，开发平台使用ubuntu10.04和CCS4.x编译环境。

2).硬件详细设计：根据总体设计的要求初步绘制出***硬件的电路原理框图，然后再将电路原理框图分为各子框图，对每个子框图进行分析和接口设计，分别对每个子框图进行硬件选型，绘出各个子框图的电路原理图，最后对每个子框图的电路原理图进行整合绘制***的电路原理图，再根据原理图绘制PCB图，这就完成了***硬件的初步设计。

3).硬件生产：根据电路原理图和PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)图进行制板和焊接元器件，在制板和焊接过程中要严格控制好每个环节，尽量避免有短路、断路、虚焊、漏焊等错误，保证硬件连接正确无误，提高***的调试效率。

4).硬件测试：硬件生产完毕之后，要对硬件电路进行调试，保证元器件之间在逻辑上连接正确，编写相应的测试软件，硬件测试是设计的重要环节。

5).软件详细设计：根据***概要设计的要求进行***的整体软件规划，将软件工作进行进一步细划分，将软件细分为小的软件模块，以各软件模块为单元进行分工，具体的软件流程图请参见图10。

软件流程图具体的操作步骤如下：

先给***上电，***进行初始化，之后就通过触摸屏来控制整个***的工作。当本***作为传感网中的基站时，接收子节点传来的音视频信息以及传感器信息，通过点击触摸屏，接收所需要的节点的信息，经过处理之后，可以看到在触摸屏上看到节点传输过来的实时信息，当需要转发存储时，可以通过网络接口把信息传到PC机上显示和存储，这样可以大大增强用户的操作性。同时，可以通过触摸屏向节点发送命令。当本***作为子节点时，可以采集各种多媒体信息，既可以做到本地处理，也可以转发给基站进行处理。当需要GPS定位时，同样是通过点击触摸屏，获取GPS信息，显示在触摸屏上。当有需求接入公网，可以通过点击触摸屏，调用WIFI，使***和公网连接起来。

6).软件实现：软件分工后，各软件小组根据软件设计书进行各个功能模块的软件实现，并分别进行软件初步调试。

7).软件测试：在各功能软件编写成功后要进行整体软件整合，并进行整体功能测试，根据测试结果进行调整，在功能达到要求后，还要对软件的性能和稳定性进行综合测试。

8).软硬件集成：在完成软硬件设计后，要对软硬件进行***集成，联机调试，测试整个***的运行性能，根据综合性能测试的结果，局部调整软硬件设计，以使***稳定性和效率达到最佳。

根据以上研究设计方法，研制出了***的整体的软硬件框架，在这个框架的基础上进行性能测试，不断进行软硬件调整，最终完成***的设计。

Claims (4)

1.一种基于OMAP的传感网多媒体信息处理***，其特征在于：包括OMAP的ARM微处理器(1)与DSP处理器(3)，其中OMAP的ARM微处理器(1)用于整个***的控制，OMAP的DSP处理器(3)用于进行多媒体信息处理，ARM微处理器(1)通过共享RAM(2)与DSP处理器(3)内部通信；包括传感器信息模块(4)、视频信息模块(5)和音频信息模块(6)；在ARM微处理器(1)控制下与DSP处理器(3)相连；还包括高速传输接口模块(7)、串口模块(8)、存储器(9)、电源管理模块(10)、GPS模块(11)、触摸屏模块(12)、上位机(13)和WIFI模块(14)与ARM微处理器(1)相连；所述的传感器信息模块(4)、视频信息模块(5)、音频信息模块(6)、中高速传输接口模块(7)、串口模块(8)、存储器(9)、GPS模块(11)、触摸屏模块(12)、上位机(13)、WIFI模块(14)之间是独立的，无任何直接联系。

2.按权利要求1所述的***，其特征在于

a)所述的传感器信息模块(4)依次包括相连的传感器信息输入接口(15)、信号测量放大器(16)、A/D转换器(17)，其中A/D转换器(17)在OMAP的ARM微处理器(1)控制下与OMAP的DSP处理器(3)相连；

b)所述的视频信息模块(5)依次包括复合视频输入接口(18)、视频解码器(19)、视频输出接口(20)；在OMAP的ARM微处理器(1)控制下与OMAP的DSP处理器(3)相连；

c)所述的音频信息模块(6)依次包括音频输入接口(21)、功率放大器(22)、音频信息输出接口(23)，其中功率放大器(22)、音频输入接口(21)在OMAP的ARM微处理器(1)控制下与OMAP的DSP处理器(3)相连；

d)所述的中高速传输接口模块(7)依次包括数据缓冲器(24)、80pin(管脚)的RF(射频)模块接口(25)，其中数据缓冲器(24)与OMAP的ARM微处理器(1)相连；

e)所述的串口模块(8)包括串口转换器(26)、DB9(九针)串口(27)，其中串口转换器(26)与OMAP的ARM微处理器(1)相连；

f)所述的电源管理模块(10)包括5V直流电源(28)、电平转换器(29)、电源管理器(30)，其中电源管理器(30)与OMAP的ARM微处理器(1)相连；

g)所述的触摸屏模块(12)包括数据缓冲器(31)、触摸屏控制器(32)、触摸屏(33)，其中数据缓冲器(31)与ARM微处理器(1)相连；

h)所述的上位机(13)通过以太网控制器(34)、RJ45(网络)接口(35)与OMAP的ARM微处理器(1)进行双向通信，其中以太网控制器(35)与OMAP的ARM微处理器(1)相连；

i)所述的存储器(9)用于给***工作时提供内存以及存储空间；

j)所述的GPS模块(11)用于***的定位导航；

k)所述的WIFI模块(14)使***接入公网。

3.按权利要求1或2所述的***，其特征在于：

a)所述OMAP为3530双核结构，其中ARM核为600MHz Cortex-A8核，430MHz DSP核为TMS320C64x核；

b)传感器信息模块中，在进行A/D转换之前，必须先对信号进行放大，信号测量放大器(16)采用AD公司的精密仪表放大器AD8221，只需外接一个电阻就可以实现1到1000之间的增益，常用于高精度的数据采集***，作为各种微弱信号的前置放大器。A/D转换器(17)采用AD公司的AD7689，AD7689是一款16位精度、8通道的ADC芯片，动态范围高达93.5dB，速率为250K/S。经过A/D转换之后，在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下交给OMAP的DSP处理器(3)进行处理；

c)视频信息模块中，采用的视频解码器(19)是TI公司的TVP5146，TVP5146是一款具有复制保护检测功能的4路10位A/D转换的视频解码器，支持NTSC/SECAM按顺序传送彩色与存储标准的视频处理；经TVP5146解码之后得到数字视频信号，在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下交给OMAP的DSP处理器(3)进行处理，处理后的视频信号是通过触摸屏或上位机显示，或通过视频输出接口(20)输出；

d)音频信息模块中，音频输入信息在OMAP的ARM微处理器(1)的控制下直接交给DSP处理器(3)进行编解码处理；但音频输出功率太小，要经过功率放大器(22)放大之后才能输出；采用的功率放大器(22)为美国国家半导体公司的LM4889，LM4889是一款1W的功率放大器，在3.3V时功率输出谐波失真只有1％；采用两片LM4889对音频输出的左右声道进行功率放大，之后才经过音频信息输出接口(23)输出；

e)中高速传输接口模块中，外接的射频传输模块传输速率可达4M/S，完全能满足中高速传感网多媒体信息的传输；由于ARM微处理器(1)I/O口输出电压只有1.8V，而中高速传输接口所接的RF模块的I/O口却是工作在3.3V，在ARM微处理器(1)与80pin的RF模块接口(25)之间添加了数据缓冲器(24)；所述的数据缓冲器(24)是飞利浦公司的74ALVC16245DGG芯片，采用两片74ALVC16245DGG芯片将ARM微处理器(1)的输出信号线从1.8V提升为3.3V；80pin的接口所包含的逻辑信号为EMIF并行总线和若干GPIO控制线，其中包括中高速传输模块电源开关，复位信号，5V电源供电线等；

f)串口模块的设计中，ARM微处理器(1)控制串口转换器(26)，通过DB9串口(27)与外界进行通信，和PC计算机机通信；所使用的串口转换器(26)为美信公司的MAX3218，DB9串口(27)为母口；

g)电源管理模块中，采用的是5V直流电源(28)，大部分模块使用的3.3V电源及以下，因此需要通过电平转换器(29)进行电平转换；所采用的电平转换器(29)为TI公司的TPS54331，从5V转换为3.3V；

h)触摸屏模块中，触摸屏(33)需要3.3V的工作电压，因此在ARM微处理器(1)与触摸屏(33)之间使用了数据缓冲器(30)，使ARM微处理器(1)I/O口输出的1.8V变为3.3V，所述的数据缓冲器(31)使用飞利浦公司的74ALVC16245DGG；同时，触摸屏还需要一个触摸屏控制器(31)；所述的触摸屏控制器(31)采用的是TI公司的TSC2046IPW，TSC2046IPW是一款低电压I/O的4线触摸屏控制器，它能对片上温度、触摸压力进行测量，能对触摸屏坐标精准定位；

i)上位机相关部分中，ARM微处理器(1)依次通过以太网控制器(34)、RJ45接口(35)与上位机进行双向通信，上位机通过RJ45接口(35)向ARM微处理器(1)发送执行命令，同时接收ARM微处理器(1)传过来的信息进行存储；所述的以太网控制器(34)使用的是SMSC公司的LAN9220，LAN9220是一款支持可变电压I/O和自动端口反转的16位非外部设备互联的小型10/100M以太网控制器；其中，LAN9220完全符合IEEE 802.3和IEEE 802.3u标准；

j)存储器的设计中，采用的外加存储器(9)是美国镁光公司的MT29C4G48MAZAPAKD-5IT。MT29C4G48MAZAPAKD-5IT是一款集成DDR和NANDFlash的芯片，其中DDR为256M，NAND Flash为512M，由于视频、音频以及各种传感器数据等多媒体信息最后都传给上位机存储的，因此512M的存储空间以及256M的内存远远足够满足应用的需要；

k)GPS模块的设计中，采用的GPS***为CSR公司的GSD4E芯片，GSD4E一款基于卫星增强***的芯片，具有高灵敏度导航引擎、48个跟踪验证通道。GSD4E内置了一个CPU，无需通过主处理器，就能完成定位感知能力，GSD4E外接一个2.4G的GPS滤波器进行滤波，GPS滤波器的型号为FIL202856561，最后连接到接到同轴接插器上，同轴接插器外接同轴线，所述的同轴接插器的型号为MM8430；

l)WIFI模块的设计中，采用的WIFI芯片为TI公司的WG7310芯片，WG7310芯片集成了WLAN、蓝牙、FM等功能，支持2.4G频道，根据不同应用支持不同频宽，WIFI采用协议IEEE 802.11b，所以支持频宽11Mbps.WG7310芯片依次连接同轴接插器MM8430、2.4G表贴天线。

4.按权利要求1或2所述的***的使用方法，其特征在于：

①先给***上电，***进行初始化；

②之后就通过触摸屏来控制整个***的工作：

a)当本***作为传感网中的基站时，接收子节点传来的音视频信息以及传感器信息，通过点击触摸屏，接收所需要的节点的信息，经过处理之后，可以看到在触摸屏上看到节点传输过来的实时信息；

b)当需要转发存储时，通过网络接口把信息传到PC机上显示和存储，大大增强用户的操作性；同时，可以通过触摸屏向节点发送命令；

c)当本***作为子节点时，采集各种多媒体信息，既可以做到本地处理，也可以转发给基站进行处理；

d)当需要GPS定位时，同样是通过点击触摸屏，获取GPS信息，显示在触摸屏上；

e)当有需求接入公网，通过点击触摸屏，调用WIFI，使***和公网连接起来。

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