朱 彧，趙哲懿，張 勇

(山西大眾電子信息產業(yè)集團有限公司，山西 太原 030024)

0 引言

隨著信息量的增多，單視頻信號的視頻監(jiān)控已經不能滿足用戶的需求，用戶越來越趨向于使用多視頻信號輸入的多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。將VGA信號、多路視頻信號在同一屏幕上進行顯示已經在顯示屏控制卡上初步實現(xiàn)。要控制多路視頻信號同屏顯示實現(xiàn)多路PIP功能，需要控制多路顯示屏控制卡的RS232接口，本文介紹了控制多路顯示屏控制卡的RS232接口的軟硬件設計。

1 多路RS232控制簡介

本文硬件電路簡稱串口控制板，串口控制板主RS232接口轉換為RS422接口與上位機串行接口相連，RS232控制板4個子RS232接口分別與4路顯示屏控制板RS232接口相連。視頻信號送入顯示屏控制卡，RS232主串口接收上位機信號，判斷顯示和關閉哪一路視頻信號，通過子RS232接口來控制相應顯示屏控制卡的PIP功能。

2 硬件設計

2.1 器件選型

晶振：11.0592MHz，89C4051串口與上位機串口進行通信的波特率為1200，SM89516A與顯示屏控制卡的RS232接口進行通信的波特率為115200，根據波特率計算公式計算出選擇11.0592MHz頻率的晶振，波特率誤差值為0。

SM89516A:8052內核，控制顯示屏控制板的RS232接口，根據顯示屏控制板的RS232接口協(xié)議，將控制命令發(fā)送給相應顯示屏控制板的RS232接口，顯示屏控制板的RS232接口的固定波特率為115200，普通51系列單片機達不到如此高的波特率，SM89516A具有8052內核，T2計時器可以裝載16位計數初值，可以達到高于115200的波特率，固選用該芯片。

AT89C4051:與上位機進行通信，判斷要控制哪一路顯示屏控制板的RS232接口，并通知SM89516A控制相應的RS232接口。

CD4066:4路控制開關，接通或斷開要控制的RS232接口，控制端接到P0口的相應管腳上，每個CD4066的4路信號端分別接2路RS232的TX、RX，用2個CD4066控制4路RS232接口，打開相應2路控制RS232的控制端，關閉其他控制端就可以控制相應的RS232接口。

MAX488:負責89C4051和上位機RS422接口間的電平轉換。

MAX238、MAX232:TTL電平和RS232電平之間的轉換。

2.2 工作原理

首先把上位機RS422接口傳過來的信號，經過電平轉換(MAX488把RS422電平轉換為TTL電平)發(fā)送給AT89C4051。

AT89C4051將接收到的控制命令進行解碼，通過P0口的相應管腳控制SM89516A的P2口的相應管腳。

SM89516A通過讀取P2口相應管腳的狀態(tài)來判斷需要控制哪個顯示屏控制卡的PIP。

SM89516A置位P0口的相應管腳，打開和關閉CD4066相應的控制開關，將控制命令通過UART接口從打開的控制開關通路上發(fā)送出去，并經MAX238將TTL電平轉換為RS232電平后將控制命令傳給相應的顯示屏控制卡的RS232接口。

圖1 硬件框圖

3 軟件設計

初始化AT89C4051包括：寄存器初始化、中斷向量初始化、管腳初始化，緩沖區(qū)初始化(上位機發(fā)過來的控制命令經解碼后存入緩沖區(qū))。

串口接收中斷：接收上位機的控制命令，并對控制命令進行解碼，解碼后的數據為要控制的第幾路顯示屏控制板的RS232接口控制字，并將解碼后的數據存入緩沖區(qū)。

控制P0口：AT89C4051初始化完后，判斷緩沖區(qū)內的數據是否有變化，沒有變化進入下次判斷，如果有變化，根據變化將P0口相應管腳置高(打開相應顯示屏控制板PIP)或置低(關閉相應顯示屏控制板PIP)。

初始化SM89516A：寄存器初始化，管腳初始化。

管腳判斷：判斷P2.4-P2.7是否有變化，SM89516A的P2口相應管腳與AT89C4051的P0口相應管腳相連，當AT89C4051的相應管腳電位變化時，SM89516A的P2口相應管腳也跟著變化。如果沒有變化進入下一次判斷，如果有變化，根據顯示屏控制卡RS232協(xié)議生成控制指令。

控制CD4066:打開CD4066的兩個控制端，使一路RS232接通，關閉其他的CD4066控制端，使其他3路RS232關閉。

發(fā)送控制指令：根據顯示屏控制卡RS232協(xié)議生成控制指令通過串口發(fā)送出去，顯示屏控制卡RS232接口會返回相應的報文，如果SM89516A接收到返回的報文代表通信成功，電路中相應的指示燈會閃爍；否則代表通信不成功，指示燈不閃爍。以改變指示燈狀態(tài)來顯示電路的工作情況，增強了人機交互能力，便于使用者了解電路的工作狀態(tài)。

圖2 SM89516A軟件流程圖

4 結束語

本文介紹了與多路顯示屏控制卡RS232接口進行通信電路軟硬件設計，使用本電路現(xiàn)有串口資源可以簡單控制顯示屏PIP的開關。以本設計為思路，選用雙串口單片機代用SM89516A或以本硬件電路為基礎使用單片機I/O口模擬串口通信，可以向顯示屏控制卡RS232接口傳輸更為豐富的控制命令，實現(xiàn)顯示屏控制卡的多樣化控制。