【正文】 pment 行 affs2 $./ c / (2)重新配置、編譯內(nèi)核。與視頻捕獲相關(guān)的設備文件為 :/dev/video。一幅占用 4MB存儲空間的 24 位 BMP 位圖圖 像文件，采用 JPEG 壓縮編碼后，所占用的存儲空間大小約 SOKB，而且圖像的質(zhì)量人眼并不能感覺到明顯的區(qū)別。 第二種方式是內(nèi)存映射方式，可以通過 ~ap()函 數(shù)實現(xiàn)。本系統(tǒng)采用內(nèi)存映射方式。圖像采集程序的流程如圖 42所示武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 29 在 Eclipse 中首先新建一個工程 Acqpict。//設備指針 struct video mmap vmmap。//設備采集的圖像的各種屬性 int grabMethod 。//互斥信號量 volatile int frame cour。 my devcameraname=NULL。 snprintf (my 一 ev 一 videodevice, 12, %s, device)。 my dev 一 hdrwidth=width。 //8位深度 my dev 一 grabMethod=grabmethod。wl， NULL, (void *)mygrab, NULL)。 mydev 一 =mydev 一 formatIn。 } pthread_mutex_lock (amp。 snprintf(headerframeheader,5,%s,SPCA)。 headerframeh=mydev 一 hdrheight。 pthreades mutex 一 unlock (amp。 headerframeformat=mydev 一 formatIn。武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 32 headerframedeltatimes=(int)(headerframeseqtimestimecourant)。 jpegsize= convertframe(mydev 一 ptframe[mydev一 frame_ cour]+ sizeof(struct frame t), mydev 一 pFramebuffer+ mydev[mydev 一 ], mydev 一 hdrwidth mydevhdrheight, mydevformatIn, mydevframesizeIn)。mydev 一 vmmap. frame)0) /*判斷當前幀是否截取完畢 */ perror (cvsync err}n)。 int mygrab(struct my dev *mydev) { ...... mydev=mydev 一 hdrheight。 } (2)創(chuàng)建采集圖像線程。 my dev 一 formatIn=format。 memset(my dev一 bridge, 0, sizeof(my dev一 bridge))。 my dev 一 videodevice=(char*)realloc (my dev一 videodevice, 16)。下面給出部分模塊的實現(xiàn)代碼 : （ 1） 攝像頭初始化 int init dev(struct my dev *mydev,char *device,int width,int height,int format,intgrabmethod)。//mmap 的返回值，即圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)存的起始地址武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 30 unsigned char *ptframe[4]。 //攝像頭的基本信息 struct video mbuf videombuf。在程序中，利用 video4linux 提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編寫了一個存儲攝像頭設備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) my dint fdev，該結(jié)構(gòu)的主要成員如下 Int fd 。由 可以知道，在 中已經(jīng)包含了 針對中星微系列的 USB 接口攝像頭的驅(qū)動，因此只需要在移植內(nèi)核時將 USB 驅(qū)動靜態(tài)編譯進內(nèi)核即可，而不需要自己實現(xiàn) USB 接口攝像頭的驅(qū)動，這樣就大大減少了工作量。而采用內(nèi)存映射方式時，首先通過 ioctl()函數(shù)獲取攝像頭緩存區(qū)中圖像的幀信息，然后通過 ~ap()函數(shù)將攝像頭文件映射到系統(tǒng)內(nèi)存，這樣就可以直接從系統(tǒng)內(nèi)存中獲取圖像數(shù)據(jù)了。 在 Eclipse 平臺下實現(xiàn)圖像采集及處理程序 在 Linux 系統(tǒng)中，采用設備文件統(tǒng)一管理硬件設備，從而將硬件設備的特性及細節(jié)對用戶因此起來，使用戶可以像訪問一般文件一樣訪問設備文件，可以通過 open( ), write( ), ioctl()等操作對目標設備進行操作。 JPEGOoint photographic experts group)是一個由 ISO 和 IEC 兩個組織機構(gòu)聯(lián)合組成的一個專家組，負責制定靜態(tài)數(shù)字圖像壓縮編碼標準，由其開發(fā)的壓縮算法稱為 JPEG 算法，目前已經(jīng)成為國際上通用的標準，因此又稱為 JPEG 標準。 圖像采集程序的實現(xiàn) Video4linux 簡介 Video4linux(簡稱 V4L)是 Linux 中關(guān)于視頻設備的內(nèi)核驅(qū)動，它為視武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 27 頻設備的應用程序編程提供了一系列接口函數(shù)，這些設備包括目前市場上常見的電視采集卡、視頻捕捉卡和 USB 接口的攝像頭等。首先下載 YAFFS 文件系統(tǒng)的源代碼，網(wǎng)址 : .，解壓后即可得到Development 目錄，里面有兩個子目錄 :YAFFS 和 YAFFS2o YAFFS2 移植的主要工作如下 。 武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 26 移植 YAFFS2 文件系統(tǒng) YAFFS(yet another flash file system)專門為 NAND Flash 設計的嵌入式文件系統(tǒng)，適用于大容量的存儲設備。 選擇 USB Multimedia devices 一 USB SPCASXX Sunplus Vimicro SonixCameras。此項為 Video4Linux 編程接口函數(shù)提供支持。 在修改內(nèi)核的配置文件后，就可以直接使用“ makemenuconfig”命令來配置內(nèi)核了。本系統(tǒng)中對 NANDFlash 的戈 d分為 :前 2MB用于存放 Linux 內(nèi)核，剩下的空間用來存放、 39。 (3)修改 MTD分區(qū)。在本系統(tǒng)移植過程中對內(nèi)核代碼的修改主要是修改系統(tǒng)晶振頻率，使之與本系統(tǒng)所使用的晶振頻率相符。如下所示 : 將 185 ARCH ?=$(SUBARCH) //185 為代碼行號，下同 186 CROSS＿ COMPILE ？ =武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 24 修改為 :185 ARCH ?=arm 186 CROSS COMPILE ?=armlinux 然后執(zhí)行 make 命令配置內(nèi)核 : make smdk2410_ defconfig //smdk2410_ defconfig 位于 arch/arm/configs/目錄下。 武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 23 在分析 Linux 在 ARM 架構(gòu)處理器上的啟動過程后，下面來給出 Linux 內(nèi)核在本系統(tǒng)使用的 S3C2440 上實現(xiàn)移植的過程。在檢查通過后，為調(diào)用下一階段的 start kernel函數(shù)做準備。目前市場上主流的 Linux 內(nèi)核逐步轉(zhuǎn)向 版本，因此本系統(tǒng)選用的 Linux 內(nèi)核版本是 。常見的 Bootloader 的基本上都是兩階段的啟動過程。目前比較成熟的 bootloader:除此之外還具有網(wǎng)絡功能、從 PC上通過串口或網(wǎng)絡下載下武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 21 載文件、燒寫文件、將 Flash 上壓縮的文件解壓后再運行等功能。插件是一個結(jié)構(gòu)化組件，同時也是系統(tǒng)運行時最小的一個管理單元，擁有完整的生命周期，它負責擴展點的定義并貢 獻擴展。許多軟件開發(fā)商也以 Eclipse 為框架推出了自己的集成開發(fā)環(huán)境。 2020 年 7月， Eclipse 穩(wěn)定版 發(fā)布。另外， TSXM, TSXP, TSYM, TSYP 為觸摸屏 控制信號。其中 LPC3600 專用于 SEC TFT LCD。 S3C2440 LCD 控制器的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)如圖 REGBANK 是 LCD 控制器的寄存器組，含 17 個寄存器及一塊 256 X 16 的調(diào)色板內(nèi)存，用來設置各項參數(shù)。支持單色 (1BPP), 4級灰度 (2BPP)和 16級灰度 (4BPP)屏 。虛擬屏幕最大可達 4MB。 S3C2440 支持兩種 LCD:TFT LCD和 STN LCD，它們的特性如下 (BPP 表示 bit per pixel，即每個色素使用多少位來表示其顏色 )。本系統(tǒng)中 DART接口的主要用途是連接 GPRS 模塊 Q2406B。 圖 37 S3C2440 與 USB 設備的鏈接框圖武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 18 UART 接口電路設計 S3C2440 中集成了 3 個相互獨立的 DART (,64 字節(jié) Tx FIFO 和 64字節(jié) Rx FIFO )，每個 DART 都可以單獨地在中斷或是 DMA 模式下操作，也就是說 DART 可以生產(chǎn)一個中斷或 DMA 請求用于 CPU 和 DART 之間的數(shù)據(jù)傳輸。 USB 主機接口遵從 OHCI 標準，兼容 USB 標準。 選 用 的 是 兩 片 三 星 公 司 生 產(chǎn) 的K4S561632A(4M16bit4Banks)。每個 BANK 的地址空間為128MB，總共 1 GB(BBANKs)； 可編程控制的總線位寬 (8/16/32bit)，不過 BANKO只能選擇兩種位寬 (8/16bit)； 共計 8 個 BANK } BANKO～ BANKS 可以支持外接ROM, SRAM等， BANK6～ BANK7除可以支持 ROM, SRAM外，還支持 SDRAM等 ； BANKO～BANK6 共 7個 BANK 的起始地址是固定的 ； BANK7 的起始地址可編程選擇 。 NAND FLASH 接口電路 S3C2440 與 K9F1208UOM 的接口電路如圖 34所示。 (2)向 NFCMD 寄存器寫入命令。需要使用各個使能信號來分辨是命令、地 址還是數(shù)據(jù) [23]。寫入命令、地址或數(shù)據(jù)時，都需要將 WE, CE信號同時拉低。 (10)Output Driver 。武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 14 (7)Y Gating 。 High Voltage Generator:控制邏輯及產(chǎn) 生 Flash 所需高壓。Decoders:用于行地址 （ 2） Y Buffers Latcheamp。 NAND FLASH 接口電路設計 NAND FLASH 和 S3C2440 NAND FLASH 控制器分析 NAND FLASH 在嵌入式系統(tǒng)中的地位與 PC 上的硬盤類似，用來保存系統(tǒng)運行所必須的操作系統(tǒng)、應用程序、用戶數(shù)據(jù)、運行過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，并且在系統(tǒng)電源關(guān)閉后 NAND FLASH 中的數(shù)據(jù)可以在掉電狀態(tài)下永久保存。 (6)Linux在臺式機上的成功，使大家看到了 linux在嵌入式系統(tǒng)中的輝煌前景。這是最吸引人的。 Linux 已經(jīng)被移植到多種硬件平臺，這對受開銷、時間限制的研究與開發(fā)項目很有吸引力。本課題選用 Wave 公司的 GPRS 模塊 Q2406B，如圖 22 所示。中星微 301 系列 USB 接口攝像頭可以在 320240 和640480 及 800600 的 分辨率下輕松的達到 30fps/s 的速度， 30 萬硬件像素，百萬以上插值像素，完全可以實現(xiàn)視頻畫面或圖像的清晰、流暢。與 CCD 相比較， CMOS 的優(yōu)勢之一在于電源消耗量比 CCD 低， CCD 為了提供高質(zhì)量的影像品質(zhì)，付出代價即較高的電源消耗量，為使電荷傳輸順暢，噪音降低，需由高壓差改善傳輸效果。 CMOS 的制造技術(shù)相比較與 CCD 來講簡單的多，與一般計算機芯片沒有多大差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素做成 ，使其在 CMOS 上共存著帶 N(帶負電 )和 P(帶正電 )級的半導體，這兩個互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。 CCD 使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 (7)供貨穩(wěn)定性 供貨是否穩(wěn)定也是選取處理器時應考慮的一個重要因素，應盡量選取大廠家、通用性較好的芯片。但在選取時需要考慮處理器的價格以及由處理器而衍生出的開發(fā)價格，如開發(fā)工具、外圍芯片等。目前只有 uCLinux等少數(shù)幾種 Linux 不需要 MMU 的支持。武漢工程大學畢業(yè)設計 （ 論文 ）說明書 7 關(guān)鍵器件的選型 嵌入式微處理器 ARM 的選型 ARM 公 司 自 從 1990 年 在 英 國 劍 橋 成 立 以 來 ， 在 32 位RISC(ReducedInstruction Set Computer)CPU 開發(fā)領(lǐng)域中不斷取得突破，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)從 V3 發(fā)展到 V6?？梢詫⑾到y(tǒng)劃分為五個主要部分 :控制模塊、圖像采集模塊、GPRS 模塊、顯示模塊、電