模塊利用DE1的配置串口與CDMA模塊通信,當監視到有人走過時，NiosⅡ系統發出拍照指令,通過攝像頭記錄下圖像，同時NiosⅡ系統通過UART串口向CDMA發送信息，CDMA模塊向設定的手機發送報警信息,并向上位機發送圖像信息。

　　NiosⅡ與CDMA的通信是采用AT指令向CDMA模塊發送命令。當監視發現異常現象時, NiosⅡ系統接收到來自監控模塊產生的異常信號,馬上進行拍照命令,同時向CDMA發送AT指令,并利用UART的中斷接收CDMA返回的信號,一旦確認CDMA模塊接收到AT指令將向CDMA發送下一條指令,如果NiosⅡ系統沒有收到CDMA模塊返回來的OK信號,系統將不斷的向CDMA發送AT指令直到CDMA響應成功。其中NiosⅡ系統接收CDMA返回信號和向CDMA發送信號采用中斷方式。

2）CDMA響應過程

　　系統向CDMA模塊發送AT指令初始化CDMA模塊,然后調用建立PPP連接的函數,先用AT指令ATD#777接通CDMA,然后初始化PPP連接,當PPP連接完成后設置好相應的IP參數。

　　然后初始化WAP相關參數,建立WAP連接,調用信息發送函數將圖像信息發送到與上位機相連接的CDMA模塊中,完成數據的傳送后,斷開PPP連接。負責接收數據的CDMA模塊把數據通過串口傳送到上位機中。

3）TCP/IP協議

　　TCP/IP（傳輸控制協議/網間協議）是一種網絡通信協議，它規范了網絡上的所有通信設備。網絡傳輸的基本信息單元是數據包。當包經由 TCP/IP 協議棧時，每一層上的協議都會在基本頭中添加或刪除字段。

3.5 遠程服務上位機設計

　　該系統利用VB編寫程序，將CDMA接收回來的圖像數據以文本格式進行存儲，并將圖片在系統界面上顯示，同時記錄事件發生時間。遠端服務器監控顯示效果如圖6所示。

圖6 遠端服務器顯示

　　遠端服務器應用程序流程圖如圖7所示：

圖7 遠端服務器應用程序流程圖

3.6 系統軟件設計

　　本系統使用了Altera公司的Quartus II、SOPC Builder、Nios II IDE等軟件進行FPFA內硬件邏輯和嵌入式系統軟件的開發。該系統的軟件流程圖如圖8所示。

圖8 系統軟件流程圖

4 結論

　　本系統充分發揮了 SOPC的特點，采用FPGA和嵌入式軟核的思想來設計該系統，用FPGA硬件來采集、分析數據，實現了數據的并行處理；同時，本系統根據需求增加了UART模塊，使得Nios II核能快速的進行數據的傳輸。數據在傳輸之前，通過一個硬件描述語言模塊來實現視頻數據的壓縮。在保證視覺效果的前提下，通過一個簡易的壓縮算法，系統的整體性能得到了大大的提升。傳輸的效率提高了一倍。Nios II 中斷技術的使用，與查詢方式相比，中斷技術大大提高CPU使用的效率。