1引言
　　近年來，隨著視頻技術發(fā)展，網(wǎng)絡穩(wěn)定性能快速提高，視頻監(jiān)控需求越來越大，其應用領域也越來越廣泛。社會的發(fā)展，汽車增量不斷增多，道路上各種違章的車輛也逐漸增多，為了構(gòu)建一個平安交通和智能交通，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在交通行業(yè)的應用也越來越多，為了能全方位的對高速公路進行監(jiān)控，視頻監(jiān)控的高速球也應用越來越廣泛。
　　本文將研究詳細分析I2C的工作原理和通信協(xié)議和Linux的I2C總線驅(qū)動程序，設計一個應用在高速公路視頻監(jiān)控的基于I2C云臺電機驅(qū)動系統(tǒng)，為高速公路的全方位視頻監(jiān)控提供一個設計方案。
　　2高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及云臺電機整體設計
　　本研究課題的高速公路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用TI公司的TMS320DM368，DM368是一款面向多媒體技術應用的高性能芯片，功能強大，集成了ARM926EJ-S內(nèi)核、硬件編碼協(xié)處理引擎（ HDVICP）、圖像處理子系統(tǒng)（ VPSS）。DM368頻率高達432MH，支持多格式解碼、多速率以及高清多通道功能，最高可以支持H.264編碼1080P格式30幀/s的速度，而且還可提供多種獨立式音頻、語音以及高清視頻編解碼器（H.264）。該處理器有I2C總線等外圍接口等，其中ARM9運行開源、性能穩(wěn)定安全Linux嵌入式操作系統(tǒng)。
　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云臺電機控制的設計采用DM368的I2C總線接口，設計基于ARM9的I2C云臺電機，完成驅(qū)動程序設計和應用程序設計，以及應用程序控制電機轉(zhuǎn)動，應用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，達到全方位的高速公路視頻監(jiān)控。
　　3 I2C硬件構(gòu)成和通信協(xié)議
　　I2C總線是由雙向數(shù)據(jù)線和時鐘線構(gòu)成的二線制串行總線，總線采用主從雙向通信，即總線上在某一時刻只有一個主設備總線上的其他設備都作為從設備，任何能夠進行發(fā)送和接收的設備都可以成為主設備，但是在同一時間內(nèi)只能有一個設備作為主設備，通常為處理器，其他器件作為從設備與主設備進行通信，采用唯一的I2C地址識別。
　　
　　圖1 I2C時序
　　如圖1I2C的工作時序圖所示，I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中使用了三種信號。（1）開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，表示將要開始傳送數(shù)據(jù)；（2）應答信號：從設備在接收到1個字節(jié)數(shù)據(jù)后向主設備發(fā)出一個低電平脈沖應答信號，表示已收到數(shù)據(jù)，主設備根據(jù)從設備的應答信號做出是否繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的操作（I2C總線每次數(shù)據(jù)傳輸時字節(jié)數(shù)不限制，但是每發(fā)送都要有一個應答信號）；（3）結(jié)束信號：為低電平時由低電平向高電平跳變，表示數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。
　　總線具體的通信工作原理：主設備首先發(fā)出開始信號，接著發(fā)送的1個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其由高7位地址碼和最低1位方向位組成（方向位表明主設備與從設備間數(shù)據(jù)的傳送方向）。系統(tǒng)中所有從設備將自己的地址與主設備發(fā)送到總線上的地址進行比較，如果從設備地址與總線上的地址相同，該設備就是與主設備進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O備。接著進行數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)方向位，主設備接收從設備數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)到從設備。當數(shù)據(jù)傳送完成后，主設備發(fā)出一個停止信號，釋放I2C總線，然后所有從設備等待下一個開始信號的到來。