基于DHD 52调音台的GPIO协同控制功能的开发与应用

□赵赳 周冲 李婧

一、引言

调音台是直播室的核心设备。各种外来信号源汇集于此，并通过其进行电平的放大、混合与信号的切入切出。因此，调音台对广播起着至关重要的作用。随着广播的多元化发展，我们使用的信号源越来越多种多样，节目方式更加灵活丰富，直播室所使用的设备也逐渐增多。这些设备大多直接与调音台相连，并且在主持人需要时在其面板进行操作。如果在播出时，我们能通过调音台来控制外围设备，实现不同设备的智能化协同工作，就能方便主持人的操作，还能提升调音台的可用性。

我台技术人员通过对调音台GPIO接口的研究，并结合对外围设备的操控与远程监控的需要，自行设计与开发了基于DHD 52系列调音台的GPIO接口进行外部控制与监测的功能，以此加强了调音台的应用的合理化、科学化，提升了与外部系统的兼容性与智能化。

二、关于GPIO接口

GPIO是General Purpose input Ouput的英文简称，中文意思是通用输入/输出端口，它是基于工业标准I2C、SMBus或SPI接口对I/O接口的简化扩展。

当我们需要系统进行远端串行通信或者控制，但是微控制器或芯片组并没有足够的I/O端口时，可以通过GPIO来实现。GPIO的针脚可以定义各种不同的功能，主要是通过各种逻辑功能来判断输入与输出的高低电平信号的交换，使得调音台与相连设备完成互相操控。同时，通过GPIO针脚，我们还可以读取调音台工作状态信号，实现远程监控。

GPIO主要分为GPI与GPO功能。当外部逻辑条件触发时，外部输出信号通过GPI接口输入至调音台内。GPI输入功能产生一个参数，其取决于GPI输入逻辑电平和输入状态信号。该参数协助外部设备与调音台实现共同工作。当调音台内部达到触发条件时，GPO逻辑电路会输出一个信号，信号取决于其输出针脚的信号和调用参数以及数值参数。该信号使得调音台能控制外部设备。

GPIO接口具有低功耗、易封装、轻成本、灵活性强等特点。因此其应用非常广泛，目前广播系统各主流设备均配有通用接口。这为技术人员根据本单位实际情况进行功能的二次开发与创新提供了良好的平台。

三、基于DHD 52系列调音台的GPIO应用

我台目前使用DHD 52系列调音台，其GPIO接口采用9针D型头设计，共分为4组，每组有2个引脚，用来判断高电平（控制端）与低电平（公共端）。基于DHD 52系列调音台的GPIO接口功能使用具体如图1所示。

图1 基于DHD 52系列调音台的GPIO使用示意图

（一）调音台一键控制多路延时器

延时器是播出中重要的信号保障设备。当遇到重要转播节目或者有嘉宾群众参与的直播节目时，根据《广播电视安全播出管理规定》，需要开启延时器，防止意外的发生。目前延时器安装在调音台旁边，由于设备众多，每次操作前，主持人要弯下腰来仔细查看，无法在第一时间完成删除操作。再加上从调音台输出至总控的主备两条链路，总共需要两台延时器串联在各自的通路上进行信号的保障，如何在同一时间准确地按下两台延时器的删除键，实现主备链路信号的同步，也成为了我们面临的难题之一。

于是，我台对调音台与延时器之间的GPIO接口进行改造，成功地实现了调音台一键控制多通路延时器的功能。首先，我们利用DHD调音台可对任何按键进行自定义分配的特点，通过TOOLBOX8软件平台，对调音台上三个按键分别命名为“建立”“退出”与“删除”功能，并将其进行逻辑定义配置，即当三个按键分别按下时，都会产生一个脉冲信号，常开的继电器立即变成常开。其次，我们通过控制线将调音台GPO与延时器的AUX接口相连，并将延时器的AUX1～3接口分别设置为“REB”“RAMP”“DUMP”。因此，当两台延时器端口收到调音台指令时，可以同时完成“建立”“退出”与“删除”的操作。这个设计有效地避免了非法内容在多通路上的播出，使我台安全播出的保障能力提升到新的级别。

（二）调音台与CDR播放、暂停功能的联动

CDR是调音台的输入信号源之一，主要作为垫乐应急处理措施。CDR和延时器一样，其安装位置位于调音台旁边。当工作站信号出现播放异常时，我们可以通过推出CDR信号的方式，进行应急补乐。为了简化操作步骤，更快速地完成应急处理，我台通过GPIO接口实现调音台与CDR播放与暂停功能的联动。

实现这一功能，我们需要将GPO触发电平设置为“FS(Ch)Ch5：CD”。即当CD的推子往上推，系统检测到飞达启动时，GPO会输出一个高电平信号，并通过控制线反馈给CDR。在高电平信号的作用下，该设备内部的电路持续接通，因此CDR也从暂停状态变成播放状态，并将保持到推子被拉下为止。

（三）GPO接口对推子状态的监控

我台信号源丰富，传输链路关键点众多。因此需要完善的辅助监测系统对整体结构的分散节点信号进行统一的监测，以便技术人员及时全面地了解播出情况，对信号异常情况的判断提供更快、更有效的技术支持。

因此，在建设直播室系统中，除了对输出通道与室内环境进行监控外，我台还通过GPIO技术对调音台推子使用情况进行监测。

此项功能的实现，同样也需要将GPO触发条件设置为各路信号推子飞达启动。当主要的推子通道被推起（例如DJ话筒与主备工作站等），相应GPO的高电平信号便会触发并传输至在直播间的第三方监测设备。第三方监测设备通过核心交换，将数据传输至播控机房里的服务器。服务器主要的作用是将所收到的数据进行解析，对比后，将推子的状态图形直观化地展现在播控统一监控平台上。通过该监测项目，我们可以了解到主持人是否在使用话筒，技术人员或者导播是否方便与其沟通，是否出现多个推子同时推出造成混播现象等。关于推子状态的监测在调音台GPO接口的配置如图2所示。

图2 主要通路推子的监控在调音台GPO接口的配置

四、结语

GPIO技术因其良好的协同控制性与兼容性，被我台广泛应用于直播室与外围设备的操作中。但是，我们在实际应用中发现，DHD 52系列调音台的GPIO接口缺乏提供内部+5V电平的接口。在实现一些特殊功能时，我们仍需外加电源，这无疑多加了一个环节。同时，对于DHD 52系列调音台的GPIO研究，我台目前只局限于调音台GPO控制外围设备。如何使用外部设备通过GPI对调音台控制，我们目前还在探索。