智能安防视频监控系统概要设计说明书V100剖析

1、共页 版 次： 1.0.0 文件编号：概要设计说明书产品（项目）名称： 智能安防监控系统项 目 经 理：日期：2012.09.15作者：徐恩华东方锐智股份有限公司 嵌入式软件开发部Fuzhou P.R.China 350015版本历史说明版本时间版本说明发布1002012-9-15初始版本勘误表错误位置原来的值改正的值备注目录概要设计说明书 41 引言 41.1 编写目的 41.2 背景 41.3 定义 41.4 参考资料 42 总体设计 52.1 需求规定 52.2 运行环境 52.3 基本设计概念和处理流程 52.4 结构 62.5 功能器求与程序的关系 62.6 人工处理过程 72.7

2、尚未问决的问题 73 接口设计 73.1 用户接口 73.2 外部接口 73.3 内部接口 174 运行设计 224.1 运行模块组合 224.2 运行控制 224.3 运行时间 225 系统数据结构设计 225.1 逻辑结构设计要点 225.2 物理结构设计要点 235.3 数据结构与程序的关系 236 系统出错处理设计 236.1 出错信息 236.2 补救措施 246.3 系统维护设计 247 实现模块时注意事项 24概要设计说明书1 引言1.1 编写目的说明对项目的需求分析， 主要是明确项目的开发背景， 用户特点、 开发目的及开发目标。 重点说明项目的功能、性能及运行环境， 为项目产品

3、的可用性、易用性、易维护性和稳定性 提供必要的前期保障。本文档的预期读者为：项目经理、软件开发人员、软件测试人员、软 件评审人员。1.2 背景随着我国老龄化程度的增加和生活节奏的日趋加快， 人们在家的时间越来越短， 对小孩 老人的照顾越来越少， 对家庭安全的要求越来越高， 因此需要有一种对小区和家庭情况进行 实时监控的系统， 来保证家庭财务的安全， 减少对老人小孩照顾的缺失， 减少人间悲剧的发 生。智能安防系统的需求应运而生， 加上近年来嵌入式系统的发展和网络速度的提高， 实时 监控小区和家庭变的比较容易。 因此，市面上监控设备、 安防产品也越来越多，越来越智能 化本项目的智能安防视频监控系统

4、只是整个小区智能安防系统的一部分， 它的主要功 能是将家庭或者小区的视频监控信息通过网络（有线或者3G 无线网络）传输给在公司或者出差在外的主人，从而来保证家庭财务、老人和小孩的安全。1.3 定义序号术语或缩写词说明性定义1H.263视频编码协议表(1-1)1.4 参考资料序号资料名文件编号发表日期出版单位表(1-2)2 总体设计2.1 需求规定本系统所有需求完全来自于需求规格说明书v1.0.0文档规定，尽量做到完全理解该文档作者的原意，并且实现它所需要的所有功能。2.2 运行环境本系统属于无人执守的设备， 主要工作在室外， 所以环境比较差。 本系统的硬件平台是 ARM SOC 芯片，所以对本

5、系统的时空效率提出了很高的要求，为了适应这两方面条件的要 求，本系统采用了下面的设计：硬件环境硬件配置器件名称或器件参数特性CPUS3C2440，采用 ARM920t 核触摸屏电阻屏camera200W 像素，支持 YUYV 或 YUV420 格式、 720*576 分辨率的视频输 出USB 接口 /camera 接口的ethernetDM9000 100/100M 网卡表(2-1)软件环境软件配置系统软件或开发支撑软件操作系统Linux 系统系统编译软件QT4.8.0(表 2-2)运行外部环境外部环境外部环境指标正常工作温度-10 50正常工作时间工作时间应该是 24 小时不间断工作表(2-

6、3)2.3 基本设计概念和处理流程本系统的处理流程如下图 ：图（ 2-1）如上图，应用程序 不属于本系统的实现范围， 本系统主要实现除这个部分以外的模块，API 模块实现协议指令的打包并且调用 通讯接口 将协议包发送给 键盘 ，让键盘完成相应的操 作，这个模块在本系统的二次开发 Demo 里面实现。 通讯接口 主要完成将 API 模块 产生的 协议包传送给 键盘 。应用模块 调用指令接口执行指令， 调用自检进入接口使用户可以通过输 入特定的组合键来进入自检状态。 指令实现模块 主要向 应用模块 提供各个指令的接口， 应用 模块 可以调用这些接口执行相应的指令。 自检模块 主要完成部分硬件的自检

7、， 生产参数的本 地设置。2.4 结构本系统的模块层次图表(2-4)2.5 功能器求与程序的关系显示时间 界面读取用户 按键自检( 表 2-5)2.6 人工处理过程无2.7 尚未问决的问题无3 接口设计3.1 用户接口本系统对直接用户来说操作比较简单， 仅仅只需要按照液晶屏幕上的提示输入相应的信 息就可以了，所以用户接口没有操作命令，也没有什么特殊的操作。3.2 外部接口本系统的外部接口主要是提供给二次开发人员的 API 接口，下面是对所有 API 接口及API 接口使用指令的说明：1）、GetKey：扫描键盘，获得键盘的按键信息项目内容输 出pchDatapchData0 - 键码， pch

8、Data1 - 通断标志返 回成功0、1失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x41Len1参数长度，这里为 9Mode1指定扫描模式 0-只有通码 1-通断码都有Data88 个字节的随机数据，最好是变化比较均匀的键盘返回给主机：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-有键按下 1-没有键按下Len1参数长度，这里为 8CryData (加密数 据)KeyCode1键码，无键按下时为 0xffCode1通断码， M

9、ode 项为 0 时为 0xff ，为 1 时为通断 码： 0x55- 通码 0xAA- 断码Data6随机数的一部分注意： 加密数据要先解密，解密后就是后面的格式了，密钥的计算方法是：1.计算随机数的所有字节之和，备份结算结果后，对8 取模， 2.用计算出来的值做为下标取出随机数中对应的字节放入随机数的第 0位。3.将第 1步备份的计算结果放入第 2步中取出数据的位置2）、 DispValue ：从指定的行列开始显示一个字符串项目内容原型int DispValue (HANDLE hCom, char chX, char chY, const char * cpchData)功能从指定的行列

10、位置开始显示一个字符串输 入hCom通讯接口句柄chX显示起始行chY显示起始列cpchData显示数据输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x47Len1参数长度，这里 Data 长度加 2X1显示起始行，范围（ 1 4）Y1显示起始列，范围（ 1 24）Data实际长度要显示的数据，数据最多只能有 48 个字节键盘返回给主机：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长

11、度，这里为 03）、 ClearScr ：清除屏幕显示项目内容原型int ClearScr (HANDLE hCom, char chMode, char chLine)功能清除屏幕显示输 入hCom通讯接口句柄chMode擦除方式 1 - 擦整屏， 2-擦一行chLinechMode = 2 时指定要清除的行输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x49Len1参数长度，这里为 5Mode1清除模式， 1-整屏清除 2-清除指定行Line1指定清

12、除的行，范围（ 1 4）键盘返回给主机：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 04）、 BeepCTRL ： 蜂鸣项目内容原型int BeepCTRL (HANDLE hCom, unsigned char uchTime)功能蜂鸣输 入hCom通讯接口句柄uchTime蜂鸣时间（最长为 10，单位： 20ms）输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无项目内容原型int SetBlackLight (HANDLE hCom, char chFlag)功能打开或关闭背光输 入hCom通讯

13、接口句柄chFlag开关标志 1 -关闭 2-打开输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x43Len1参数长度，这里为 4OpenFlag1开关标志， 1-关闭 2-打开Reserve3预留用 0xff 填充键盘返回给主机：成员名字节长度说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 1Reserve1预留用 0xff 填充6）、GetVersion：获得版本，包括：软件版本、硬

14、件版本、字库版本、帮助库版本项目内容原型int GetVersion (HANDLE hCom, char chType, char *pchData)功能获得版本，包括：软件版本、硬件版本、字库版本、帮助库版本输 入hCom通讯接口句柄chType版本类型（ 1-软件版本 2-硬件版本 3-字库版本 4-帮助库版本）输 出pchData版本字符串，里面不能有空格长度有效范围（1 16）返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x43Len1参数长度，

15、这里为 1Type1版本类型（ 1-软件版本 2-硬件版本 3-字库版本 4-帮 助库版本）键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 16Version16版本内容7）、 SetVersion：设置版本，包括：硬件版本项目内容原型int SetVersion(HANDLE hCom, const char *cpchData)功能设置硬件版本输 入hCom通讯接口句柄cpchData要设置的版本，里面不能有空格长度有效范围（1 16）输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注

16、意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x50Len1参数长度，这里为 16HardVersion16硬件版本，不足 16 位后补空格最好以 v 开头否则本 系统会自动加入 v 到首位键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 08）、 GetDeviceID ：读取机号项目内容原型int GetDeviceID (HANDLE hCom, char *pchData)功能设置硬件版本输 入h

17、Com通讯接口句柄输 出cpchData机号，长度范围（ 1 15）返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x55Len1参数长度，这里为 0键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 15DeviceID15机号，长度范围（ 1 15）9）、 SetDeviceID ：设置机号项目内容原型int SetDeviceID (HANDLE hCom

18、, const char *cpchData)功能设置机号输 入hCom通讯接口句柄cpchData需要设置的机号，有效长度范围（ 115）输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明：主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x54Len1参数长度，这里为 15DeviceID15机号，长度范围（ 1 15）键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 010）、Reset：重启指令项目内

19、容原型int Reset(HANDLE hCom, unsigned char uchTime)功能重启输 入hCom通讯接口句柄uchTime重启前等待时间，范围（ 0 250，单位： 20ms）输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x4eLen2参数长度，这里为 1Time1重启前等待时间，范围（ 0250）（20ms 一个单位）Reserve1预留用 0xff 填充键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为

20、0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 011）、 DownLoadPictureBase ：下载帮助字库项目内容原型int DownLoadPictureBase (HANDLE hCom, const char * cpchWordBase, int iWordBaseSize, const char * cpchWord, int iWordSize)功能重启输入hCom通讯接口句柄cpchWordBase点阵字库iWordBaseSize点阵字库大小cpchWord要加入字库的汉字，头 16 个字符为字库的版本信息iWordSizecpchWord

21、 的长度输出无返回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意本函数调用 DownLoadData 函数传递数据给下位机12）、 DownLoadWordBase： 下载显示字库项目内容原型int DownLoadWordBase(HANDLE hCom, const char * cpchWordBase, int iWordBaseSize, const char * cpchWord,int iWordSize)功能下载显示字库输 入hCom通讯接口句柄cpchWordBase点阵字库iWordBaseSize点阵字库大小cpchWord要加入字库的汉字，头 16 个字符为字库的版本信息

22、iWordSizecpchWord 的长度输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意本函数调用 DownLoadData 函数传递数据给下位机13）、 DownLoadData： 下载字库数据到键盘项目内容原型int DownLoadData(HANDLEh Com, char chType, char * pchData, int iLen)功能下载字库数据到键盘输 入hCom通讯接口句柄chType要下载的数据类型 3-字库 5-帮助字库pchData要下载的数据iLen要下载的数据长度输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明： 主机发

23、送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x4fLen1参数长度，这里为 PocktetLength 4Type1下载数据类型 3-字库 5-帮助字库PocketNum1本类型数据包的总数SeriNo1包序列号PocktetLength1本包数据长度数据实际长度最长为 240 字节键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码Len1参数长度，这里为 1SeriNo1返回包号，为主机发送给本系统的14）、 ScrollControl ： 滚屏方式显示帮助信息

24、项目内容原型int ScrollControl (HANDLEh Com, char chMode, unsigned char uchTime, char chFirstScroll)功能滚屏方式显示帮助信息输 入hCom通讯接口句柄chMode滚屏模式： 1-点滚动 2-行滚动 3-点继续 4-行继续5-显示指定页 6-翻页 7-页滚动uchTime保持时间chFirstScroll第一行是否参加滚动 1-参加， 0-不参加，这个功能目前的 键盘 没有实现，调用时应该设置本参数为 1输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意指定屏幕第一行不参加滚动的功能目前的 键盘 没有实现

25、对应的通讯指令参数说明： 主机发送给键盘：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Command1指令码，这里为 0x49Len1参数长度，这里为 5Mode1滚屏模式： 1-点滚动 2-行滚动 3-点继续 4-行继续 5-显示指定页 6-翻页 7-页滚动Time1滚动数据保持时间： 0-250 ，（单位： 20ms），为 0 时 为关闭滚动FirstScroll1指定第一行是否参加滚动 （目前键盘没有实现第一行 不参加滚动的功能）Reserve2保留键盘返回给主机：成员名长度（字节）说明Snr1包序列号，本系统中始终为 0Status1指令执行状态， 0-成功 其它错误码L

26、en1参数长度，这里为 015）、 GetCurTime ：获取本系统时间项目内容原型int GetCurTime (HANDLE hCom, short *psTime)功能获取本系统时间输 入hCom通讯接口句柄输 出psTime获得时间，格式顺序为年、星期、月、日、时、分、秒返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明：16）、 SetCurTime ： 设置本系统的时间项目内容原型int SetCurTime (HANDLE hCom, short *psTime)功能设置本系统的时间输 入hCom通讯接口句柄psTime设置时间，格式顺序为年、星期、月、

27、日、时、分、秒输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明：17）、 SetScr ： 显示满屏，用于液晶屏的检测项目内容原型int SetScr (HANDLE hCom)功能显示满屏，用于液晶屏的检测输 入hCom通讯接口句柄输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无对应的通讯指令参数说明：18）、 DownProgram ：更新程序项目内容原型int DownProgram (HANDLE hCom, const char *cpchFileName)功能更新程序输 入hCom通讯接口句柄cpchFileName要跟新程序的文件指针输出

28、无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意程序下载过程比较复杂，详细请参见 ISP 下载相关文档3.3 内部接口通讯接口模块 提供给 API 接口模块 和 应用模块的接口：项目内容原型char ReceiveData(HANDLE hCom, unsigned char * puchData)功能接收协议数据输 入hCom通讯接口句柄puchData接收数据的缓冲区输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无项目内容原型char SendData (HANDLE hCom, unsigned char* puchData)功能发送协议数据输 入hCom通讯接口句柄puc

29、hData要发送的数据输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无接口驱动模块 提供给 通讯协议模块 的接口：项目内容原型char IsOpen (HANDLE hCom)功能查询接口是否开启输 入hCom通讯接口句柄输出无返 回已经打开1未打开0注意无项目内容原型char ReadCh ( HANDLE hCom, unsigned char *puchBuf, unsigned char uchTime )功能等待接收一个字符输 入hCom通讯接口句柄uchTime等待时长 （ 单位： 20ms）输 出puchBuf接收字符的缓冲区返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说

30、明注意无项目内容原型char WriteCh ( HANDLE hCom, unsigned char uch )功能发送一个字符输 入hCom通讯接口句柄uch需要发送的字符输出无返 回成功0失败其它见 6.1 节错误代码说明注意无项目内容原型void ComClear ( HANDLE hCom )功能清空接口缓冲区输 入hCom通讯接口句柄输出无返回无注意无指令实现模块 提供给 应用模块 的接口：指令实现模块 提供给 应用模块 的接口原型为： char Function(char * pchData) ；或 unsigned char Function(unsigned char *pu

31、chData); 其中函数名和使用相同指令的 API 名 称一样，参数 puchData 为指令协议包，所以这里就不在列出，具体见前面的协议。自检模块 提供给 应用模块 的接口：项目内容原型void SelfCheck(void)功能实现自检功能输入无输出无返回无注意无DS1项目内容原型void DST GetCurTime(unsigned char * puchCurTime)功能从实时时钟芯片中读取时间输入无输puchCurTime出存放当前时间的缓冲区 , 格式为：年 星期 月 日 时 分 秒 时间格式是 BCD码的： 2006010108161459返回无项目内容原型void DST

32、 SetCurTime(unsigned char* puchCurTime)功能设置当前的实时时钟时间输入 puchCurTime存放设置时间的缓冲区 ,格式为：年 星期 月 日 时 分 秒 时间格式是 BCD 码的： 2006010108161459输出无返回无注意时间为 24 小时制注意 时间为 24 小时制注意时间为 24 小时制液晶模块 提供给 指令实现模块 和自检模块 的接口 ：项目内容原型void LcdReset(void)功能复位液晶屏输入无输出无返回无注意无项目内容原型void LcdTurnOnBLight(void)功能液晶屏背光开输入无输出无返回无注意无项目内容原型v

33、oid LcdTurnOffBLight(void)功能液晶屏背光关输入无输出无返回无注意无项目内容原型void LcdSetStartLine(unsigned char uchCLine)功能设置显示起始行输入 uchCLine指定显存中的第几行为显示起始行输出无返回无注意无项目内容原型void LcdClrScr(void)功能清屏输入无输出无返回无注意无项目内容原型void DispSpace(unsigned char uchX, unsigned char uchY)功能显示一个空格 (8 16)输 入uchX屏幕 X 坐标uchY屏幕 Y 坐标输出无返回无注意空格为 8 X 16 点阵项目内容原型unsigned char WriteInstruction(unsigned char uchHighOrLow, unsigned char puchBuf, unsigned char uchAddress, unsigned char uchNum)功能将数据写入 EPROM输 入uchHighOrLow指定读 EPROM 的高地址还是低地址puchBuf要写入的数据的缓冲uchAddress要写数据的地址uchNum要写数据的长度输出无返回1-成功 其它 -失败注