列表

详情


阅读下列说明和图,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
在智能家居系统设计中,李工被分配进行ZigBee协调器、信息采集器节点、终端控制节点和安全视频监控系统的部分硬件电路原理设计。
李工在基于微处理器的ZigBee协调器设计中,使用四个LED灯(D1、D2、D3、D4)表示状态,四个LED灯分别接到处理器的P2_0,P2_l,P2_2和P2_3管脚,部分相关的硬件设计如图2-1所示。

图2-1 ZigBee协调器硬件设计示意图
李工在的信息采集器节点设计中,采用红外传感器T6004进行信息收集,T6004利用可以吸收特定波段红外辐射的原理,同时内置温度补偿,与控制器 CC2530进行连接,部分相关的硬件设计如图2-2所示。T6004传感器的工作电压为5V,CC2530控制器的工作电压为2.0V~3.6V。
图2-2    信息采集器硬件设计示意图
李工在空调终端控制节点设计中,采用红外遥控电路中的红外发光二极管将调制好的红外光波发送给空调的红外接收电路,部分相关的硬件设计如图2-3所示,处理器通过Pl_4管脚进行红外光波的发送。

图2-3  红外遥控硬件设计示意图
李工设计的安全视频监控系统原理示意图如图2-4所示。主处理器采用T1的DM6446,该处理器包括ARM子系统、DSP子系统、视频处理子系统等,前端模拟视频通过TVP5146进行(可接2路模拟视频输入,分别是VI和V2)采集,TVP5146将模拟视频数据转换为l0bit的YCbCr4:2:2数字格式,然后送到主处理器。主处理器通过总线可以对TVP5146进行配置(TVP5146接口电压为3.3V),TVP5146和主处理器之间接口包括:l0bit数字视频信号、时钟信号、行场同步信号。DM6446主处理器的视频信号接口、接口工作电压为1.8V。
图2-4  安全视频监控系统原理示意图

【问题1】(4分)
在图2-1的ZigBee协调器设计中,按照需求李工定义了四个LED灯的状态含义, 分别是:D1亮表示协调器已启动,灭表示协调器未启动;D2亮表示有外围信息采集器节点已加入到ZigBee网络,灭表示目前无节点加入网络;D3亮表示有终端控制节点已加入到ZigBee网络,灭表示目前无节点加入网络;D4亮表示协调器正在通过串口和PC主机进行数据通信,灭时表示目前没有数据通信。
如果当前ZigBee协调器处于启动状态、且只有   外围信息采集器连入ZigBee网络,没有任何终端控制节点连接,协调器正在通过串口向PC主机发送   的采集信息, 在这种情况下,P2_0,P2_1,P2_2和P2_3应该分别输出什么电平(回答高电平或低电平)?
【问题2】(5分)
1. 在图2-2的   信息采集器设计中,两个IN4007(U3和U4)的作用是什么?
2. 为了使得红外发光二极管发射,图2-3中的Pl_4应该输出高电平还是低电平?
3. 在图2-4中,连接主处理器DM6446和TVP5146之间SN74AVC芯片的作用是什么?
【问题3】(6分)
在使用   接口对TVP5146进行配置时,DM6446为主,TVP5146为从。在每次写寄存器配置操作中,需要主先发送设备从地址、再发送待操作的寄存器地址、最后发送待写入的数据,并且每次主向从发送消息,都需要接收到从的应答后,才能进入下一步操作。
在调试过程中,李工希望通过   来配置TVP5146的视频标准模式,对应的寄存器地址和各个Bit位的含义如表2-1所示。

表2-1   TVP5146 视频模式配置寄存器含义说明 
假设当前TVP5146的   地址为0x64 (设备从地址),李工希望将该TVP5146配置为NTSC525视频标准,请从以下A〜I中选择合适的操作,补充到图2-5中的空(1) 〜(6)处。
A. 通过   发送寄存器地址00h
B. 通过   发送寄存器地址02h
C. 通过   发送数据O1h
D. 通过   发送数据03h
E. 通过   发送设备从地址64h
F. 通过   发送设备从地址60h
G. 等待TVP5146应答
H. 向TVP5146发送回应
I. 是否有中断发生 

图2-5  TVP5146寄存器配置流程图

参考答案:

【问题1】4分
P2_0为低电平,P2_1低电平,P2_2高电平,P2_3低电平
【问题2】
1.两个IN4007(U3和U4)的作用是把5V电压降到3.6V
2.图2-3中的P1_4应该输出高电平
3.采用SN74AVC芯片转换TVP5146输出信号的电压
【问题3】
(1)E(2)G(3)B(4)G(5)C(6)G

详细解析:

DM6446通过IIC总线访问控制TVP5146的内部寄存器,因此在进入DM6446前需要将电压转换为1.8V,这里采用PCA9306芯片完成IIC电压转换,采用SN74AVC芯片转换TVP5146输出信号的电压,进入到DM6446后,通过VPFE模块送入DSP子系统进行压缩编码。此外,采用电感和电容组成的低通滤波器,来消除信号输入时的噪声干扰。

I2C总线的数据传输过程
①开始:主设备产生启动信号,表明数据传输开始。
②地址:主设备发送地址信息,包含7位的从设备地址和1位的数据方向指示位(读或写位,表示数据流的方向)。
③数据:根据指示位,数据在主设备和从设备之间进行传输。数据一般以8位传输,MSB先传;具体能传输多少量的数据并没有限制。接收器产生1位的ACK(应答信号)表明收到了每个字节。传输过程可以被中止和重新开始。
④停止:主设备产生停止信号,结束数据传输。

上一题