TMS320DM355 是德州仪器 (TI) 推出的一款高性能、低功耗数字媒体处理器，广泛用于监控和视频处理应用。以下是基于 TMS320DM355 设计的监控服务器方案的详细说明。

一、方案概述

TMS320DM355 具有强大的视频处理和编码能力，可以有效支持多通道视频处理应用。设计基于该芯片的监控服务器系统方案能够实现视频采集、压缩编码、存储和网络传输等功能。系统采用模块化设计，通过多个主控芯片和辅助芯片协同工作，满足监控视频的实时处理和传输要求。

二、主要设计模块

1. 视频采集模块

2. 视频处理模块

3. 存储模块

4. 网络传输模块

5. 电源管理模块

每个模块都包含不同功能芯片，协同实现完整的监控服务器功能。下面我们详细讨论各模块及其关键芯片的作用。

三、TMS320DM355 主控芯片

1. 芯片简介

TMS320DM355 是 TI 公司推出的一款集成高效 ARM926EJ-S 内核的数字媒体处理器，具有低功耗和高性能的特性，专为视频应用设计。其主要特点如下：

• ARM926EJ-S 核心：主频 216 MHz

• JPEG 编码器：支持实时 JPEG 压缩，适合监控视频传输

• 视频采集接口：集成的 CCD/CMOS 视频输入接口

• 高效内存系统：集成 16KB 指令缓存和 8KB 数据缓存

2. 主要功能

TMS320DM355 在监控服务器设计中作为主处理单元，负责视频数据采集、压缩和传输控制。其主要功能包括：

• 视频解码与编码：通过硬件支持的 JPEG 压缩技术，实现实时视频流的压缩处理，有效减小视频文件体积。

• 视频采集与输入控制：通过内置的 CCD/CMOS 视频接口，直接采集摄像头传入的模拟信号，便于视频数据的同步处理。

• 数据存储管理：结合存储芯片（如 NAND Flash）进行视频数据的缓存和管理，方便实现视频回放功能。

• 网络传输管理：通过控制网络模块（如以太网控制芯片），实现视频流的网络传输。

四、方案详细设计

1. 视频采集模块

视频采集模块主要负责从监控摄像头接收视频信号，并传输至主控芯片进行处理。在该模块中，TMS320DM355 通过其 CCD/CMOS 接口，直接连接摄像头，采集视频信号。为了增强系统的图像捕获能力，通常搭配一些辅助芯片，例如：

• OV7740：一款常用的 CMOS 图像传感器，提供 VGA 分辨率的图像，适合低功耗监控应用。OV7740 直接连接 TMS320DM355 的视频输入接口，实现高清图像的采集。

• TVP5150：是一款视频解码器，能够将模拟视频信号转换为数字信号，再由 TMS320DM355 进行处理。TVP5150 可支持 NTSC/PAL 制式，适用于传统的监控摄像头信号接入需求。

2. 视频处理模块

视频处理模块主要通过 TMS320DM355 的编码和压缩功能来实现视频数据的实时处理。此模块主要功能包括视频压缩和格式转换，以适应网络传输的需求。此模块的辅助芯片包括：

• TMS320DM355 自带的 JPEG 编码器：用于实时视频的 JPEG 压缩处理，保证在不牺牲视频质量的情况下，降低带宽需求。

• DDR2 SDRAM：例如 MT47H32M16 是常用的 512Mb DDR2 内存，用于视频处理和缓存存储。TMS320DM355 将处理后的数据存储于此，在需要时传输到下一级模块。

3. 存储模块

存储模块用于保存监控视频数据和系统日志等信息，通常包括 NAND Flash 和 SD 卡插槽等，以支持长时间的视频保存。

• NAND Flash：例如 MT29F2G08ABAEA 是一款 2Gb 的 NAND Flash 芯片，负责存储压缩后的视频文件。TMS320DM355 可以直接与 NAND Flash 进行通信，用于数据的快速读写。

• SD 卡接口：TMS320DM355 支持 SD 卡接口，可以扩展 SD 卡存储容量，便于数据备份和转存。

4. 网络传输模块

网络传输模块用于将处理后的监控视频数据传输至服务器端，供远程监控和管理。主要包括以太网控制芯片，以实现网络连接和数据传输。

• DP83848：一款常用的 10/100 Mbps 以太网物理层芯片，适用于高速网络传输。TMS320DM355 通过 EMAC（以太网 MAC）接口与 DP83848 连接，实现视频流的 IP 网络传输。

• RTL8201CP：另一款常见的以太网 PHY 芯片，支持 MII 接口，兼容 TMS320DM355 的 EMAC 接口。RTL8201CP 提供稳定的网络传输性能，适合高带宽监控数据的实时传输。

5. 电源管理模块

为了保证各模块的稳定供电，系统需要设计合理的电源管理模块，通常由 DC-DC 转换器和 LDO 稳压器组成，以提供稳定的 3.3V 和 1.8V 电源。

• TPS62130：一款高效率的 DC-DC 降压转换器，输出可调节至 3.3V，为主芯片 TMS320DM355 提供电源支持。

• TLV1117-18：一款低压差线性稳压器，输出 1.8V，为 DDR2 SDRAM 和其他低压电路提供电源。

五、工作原理

整个监控服务器的工作流程如下：

1. 视频采集：摄像头将图像信息转换为模拟视频信号，经过 OV7740 或 TVP5150 处理后，传输到 TMS320DM355。

2. 视频处理：TMS320DM355 进行图像压缩和处理，将视频数据编码为 JPEG 格式，适合网络传输。

3. 数据存储：处理后的数据被存储在 NAND Flash 或 SD 卡中，以供日后回放。

4. 网络传输：TMS320DM355 通过 EMAC 接口将压缩的视频流传输至 DP83848 或 RTL8201CP，以太网模块将数据上传到服务器端，实现远程监控。

5. 电源管理：DC-DC 转换器和 LDO 稳压器共同提供系统所需的稳定电压，确保芯片正常运行。

六、总结

基于 TMS320DM355 的监控服务器设计方案，凭借其高效的视频压缩编码能力和低功耗特性，非常适合嵌入式监控应用。通过合理的模块设计和芯片选择，可以实现实时视频采集、处理、存储和传输，为监控系统提供了可靠的硬件基础。