【正文】 前Qt/Embedded可以運(yùn)行在Intel X86 ，MIPS，ARM，StrongARM，Motorola 68000，PowerPC和XScale等處理器上。它可以運(yùn)行在多數(shù)處理器上，通常被應(yīng)用在嵌入式Linux系統(tǒng)上。Support，這使得在內(nèi)核中加入了對(duì)4采用OV511接口芯片的USB數(shù)字?jǐn)z像頭的驅(qū)動(dòng)支持。Multimediadevices→Video一、在解壓縮Linux內(nèi)核源代碼后，需要為源代碼打上Sitsang板的支持補(bǔ)丁：%gzipdc由此便可逐一顯示每個(gè)象素，進(jìn)而顯示整幅圖像。/*該像素在影射內(nèi)存中的位置*//*設(shè)置要顯示的顏色blue===200*/*(fbp+location)=100。 Char*fbp=mmap(|PR())。ioctl(.amp。struct fb_fix_screeninfo finfo。 在這里主要介紹第3種。（1）在利用Video4Linux采集圖像時(shí)，將采集到的圖象數(shù)據(jù)直接放到FrameBuffer的內(nèi)存映射區(qū)中，而Video4Linux也支持這種功能，利用VIDIOCSFBUF和VIDIOCGFBUF這兩個(gè)ioct1函數(shù)，可設(shè)置和獲得struct video_buffer。grab_buf) /*采集圖像*/然后調(diào)用ioct1（grab_fd，VIDIOCSYNC，＆frame）函數(shù)，該函數(shù)成功返回則表示采集完畢，采集到的圖像數(shù)據(jù)放到以data為起始地址，長(zhǎng)度為2403203的內(nèi)存區(qū)域中，讀取該內(nèi)存中的數(shù)據(jù)便可得到圖像數(shù)據(jù)。 /*一次只采集一幀*/=240。 /*獲得圖像的信息*/在獲取圖像信息后，還可根據(jù)需要改變這些信息，例如對(duì)比度、亮度、調(diào)色板等，具體做法是先給video_picture中相應(yīng)變量賦新值，再利用VIDIOCSPICT ioct1函數(shù)。grab_capability)。 圖11 基于Video4Linux圖像采集程序的流程程序的編寫，在這里只給出關(guān)鍵部分的實(shí)現(xiàn)代碼。如果使用Video4Linux，在編譯內(nèi)核時(shí)，一定要選中Multimedia Devices下的Video for Linux選項(xiàng)，本文針對(duì)的設(shè)備文件是它以尋找自己所需要的數(shù)據(jù)。ov511。分別使用命令：modprobe它為我們提供了更方便的查看模式，我們可以把原程序在匯編和機(jī)器語(yǔ)言間切換，而且我們還可以單步執(zhí)行程序，能夠清晰的看出在程序運(yùn)行過(guò)程中，單片機(jī)每一個(gè)接口和存儲(chǔ)器的工作情況，這也是對(duì)開(kāi)發(fā)者最有利的方面。同時(shí)Linux仿真器還提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)用工具。視頻信號(hào)的采集、壓縮和傳輸是建立在圖形界面和嵌入式Linux內(nèi)核之上的。圖8VIDIOCMCAPTURE用于開(kāi)始捕捉；VIDIOCSYNC用于等待捕捉完成。 首先應(yīng)申請(qǐng)足夠大的內(nèi)核態(tài)內(nèi)存作為圖像數(shù)據(jù)緩存，將URB帶來(lái)的數(shù)據(jù)暫存；然后將其用remap_page_range函數(shù)映射到用戶態(tài)空間。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了一套API接口，內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用程序都以這個(gè)接口為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交流。為了盡可能快地得到圖像數(shù)據(jù)，需要加大URB的緩沖，這樣可以降低每個(gè)USB事務(wù)中握手信息所占的比例，提高有效數(shù)據(jù)傳輸比例。USB主控制器驅(qū)動(dòng)USB主控制器驅(qū)動(dòng)USB COREUSB設(shè)備驅(qū)動(dòng)USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)圖6其中USBD負(fù)責(zé)管理所有HCD、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和所有連接到USB總線上的設(shè)備，是USB主機(jī)軟件的核心。其中，字符設(shè)備面向字符I/O操作，沒(méi)有緩沖，順序讀??；而塊設(shè)備面向數(shù)據(jù)塊，所有操作都通過(guò)內(nèi)核地址空間的I/O緩沖區(qū)完成，支持隨機(jī)存取操作。LCD 接口如下： 圖4 LCD接口開(kāi)發(fā)板與PC機(jī)的連接:開(kāi)發(fā)板的串口UART0(J410)通過(guò)交叉串口線與 PC 主機(jī)的 COM0或者 COM1相連 開(kāi)發(fā)板的 USB 從口(USB DEVICE)與 PC 主機(jī)的 USB 口相連 開(kāi)發(fā)板的 JTAG 口通過(guò) 20PIN 排線與仿真器相連，仿真器再通過(guò)并口線與PC主機(jī)的并口相連 通過(guò)+5V 直流變壓器給開(kāi)發(fā)板供電 如圖所示：圖5 PC機(jī)與硬件系統(tǒng)連接第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)概述Liunx系統(tǒng)中對(duì)USB設(shè)備的支持是通過(guò)如圖6所示的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。因此，不但反應(yīng)時(shí)間可以極大地提高，起碼可以到80ms左右，而且對(duì)比度和亮度也大大提高了，同時(shí)分辨率也達(dá)到了空前程度。從而可以做到高速度、高亮度、高對(duì)比度顯示屏幕信息。HPA一般稱為高性能定址或快速DSTN。 　　其實(shí)DSTNLCD并非真正的彩色顯示器，它只能顯示一定的顏色深度，與CRT的顏色顯示特性相距較遠(yuǎn)，因而又稱為“偽彩顯”。STN和DSTN的反應(yīng)時(shí)間都較慢，一般約為300ms左右。具體參數(shù)比較見(jiàn)表2。TFT還改善了STN閃爍(水波紋)模糊的現(xiàn)象,有效地提高了播放動(dòng)態(tài)畫面的能力。 LCD液晶顯示模塊LCDLiquid Crystal Display，中文多稱“液晶平面顯示器”或“液晶顯示器”。S3C2410專有接口特性：表1 S3C2410專有接口特性序號(hào)名稱描述1COMI32KEBOARD3CONLCDLCD/STN液晶屏借口()，可以接各種單色，偽彩，真彩液晶屏，含有觸摸屏接口4CONGPIOGPIO等接口（），含有10個(gè)中斷引腳，6路AD輸入，1個(gè)SPI接口，2個(gè)時(shí)鐘輸出，2個(gè)GPIO口5BUSCON總線接口(44針地址數(shù)據(jù)線，14針控制線)，帶有16位數(shù)據(jù)線，25位地址線等信號(hào)系統(tǒng)存儲(chǔ)器英蓓特公司 S3C2410 開(kāi)發(fā)板上的存儲(chǔ)器包括 SDRAM 和 FLASH。(8)、兩個(gè)存儲(chǔ)器BANK用于ROM、SRAM、和SDRAM（同步隨機(jī)存儲(chǔ)器）。(4)、BANK0到BANK6為固定起始地址。(22)、ARM920T CPU核支持ARM調(diào)試的體系結(jié)構(gòu)。(18)、設(shè)計(jì)用于手持設(shè)備和通用嵌入式系統(tǒng)。(14)、電源控制模式：標(biāo)準(zhǔn)、慢速、休眠、掉電。(10)、看門狗定時(shí)器。(5)、3個(gè)通用異步串行端口（，16Byte Tx FIFO and 16Byte Rx FIFO），2通道SPI(6)、一個(gè)多主I2C總線，一個(gè)I2S總線控制器。開(kāi)發(fā)板特性及資源：S3C2410 CPU集成了大量的功能單元，包括：(1)、外部I/，16KB數(shù)據(jù)Cache，16KB指令Cache，MMU。Qtopia PDA版（Qtopia PDA）是一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)專用于基于Linux操作系統(tǒng)的PDA個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備許多PDA都已采用了QtopiaQtopia PDA版已經(jīng)成了事實(shí)上的Linux 標(biāo)準(zhǔn)它代表了可行的第三種PDA設(shè)計(jì)方案Qtopia PDA版具有可定制的用戶界面支持多種不同的屏幕尺寸以及橫向和縱向布局。使用標(biāo)準(zhǔn)的Qt API，應(yīng)用程序可以在常用的Windows和Unix編程環(huán)境下開(kāi)發(fā)。下面列出了TrollTech公司成立至今的重大事件：1. 1994: Trolltech公司在挪威首都奧斯陸成立2. 1996:第一個(gè)商業(yè)版本的Qt發(fā)布3. 1998: KDE free Qt 基金會(huì)成立4. 1999: Qt 2發(fā)布5. 2000: Qt/Embedded發(fā)布6. 2000: 發(fā)布了使用GPL標(biāo)準(zhǔn)的Qt/X117. 2001: Qtopia被夏普公司采用8. 2001: Qt 3發(fā)布9. 2002: TermBuilder發(fā)布10. 2003: QSA 發(fā)布11. 2003: 發(fā)布了使用GPL標(biāo)準(zhǔn)的Qt/Mac12. 2004: Qtopia Phone發(fā)布 Qt/Embedded是一個(gè)為嵌入式設(shè)備上GUI和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的C++工具開(kāi)發(fā)包。之后，在宿主機(jī)上建立交叉編譯調(diào)試的開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)環(huán)境的具體建立這里不細(xì)談。S3C2410平臺(tái)使用的文件系統(tǒng)是yaffs，文件系統(tǒng)包括應(yīng)用程序、模塊、配置文件和庫(kù)等，圖像的采集和顯示是建立在嵌入式Linux內(nèi)核之上的，整個(gè)軟件系統(tǒng)如圖2所示。該操作系統(tǒng)具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，他的內(nèi)核小、運(yùn)行穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、支持多種硬件平臺(tái)、源代碼完全開(kāi)放，可裁減和低成本的特性非常適合于嵌入式應(yīng)用，并且Linux本身直接提供完整的TCP/IP協(xié)議，可非常方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。通過(guò)此產(chǎn)品獲得的清潔光學(xué) Omnivision還開(kāi)發(fā)了具有革命性的新技術(shù)管線結(jié)構(gòu)方案,這將有助于塑造未來(lái)數(shù)碼影像技術(shù)。 1可以提供配套的 GPRS/GPS、FPGA 等擴(kuò)展板。同時(shí)剩余 IO可以控制 CAN等電路，以節(jié)省 CPU的 GPIO資源。 1IC 卡。 1POWER SUPPLY、RESET、RTC等必須資源。 PS2 KEYPAD：使用 ATMEGA8 單片機(jī)控制 2個(gè) PS2 接口和板載 17 鍵小鍵盤。 3 UART/IrDA：保持 2 個(gè) RS232 串口，增加 1個(gè) RS485 串口，1 個(gè) IrDA收發(fā)器，均從處理器的 UART2 引出。另外，還配有分辨率為320240，256色的LCD。第二章 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)功能 本文使用的系統(tǒng)平臺(tái)硬件功能框圖如圖1所示，該平臺(tái)采用Samsung公司的處理器S3C2410。一流的程序設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)加上測(cè)試的開(kāi)放性使得Linux系統(tǒng)非?？煽亢头€(wěn)定，因而越來(lái)越多的人開(kāi)始使用Linux開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。嵌入式Linux內(nèi)核的定制 29 圖形界面系統(tǒng)的編譯與安裝 30第五章 軟硬件聯(lián)合調(diào)試 43結(jié)束語(yǔ) 44參考文獻(xiàn) 45附錄：程序清單 46第一章 前言嵌入式Linux操作系統(tǒng)同目前廣泛應(yīng)用的嵌入式操作系統(tǒng)如pSOS、VxWorks、winCE相比，具有可移植性好、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)、有優(yōu)秀的GNU編譯工具支持等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的目標(biāo)。 本系統(tǒng)最終在UPNETARM2410S實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了LCD的圖像數(shù)據(jù)采集及LCD顯示和初步的Qt主機(jī)圖像顯示功能。本文主要介紹了此系統(tǒng)的硬件部分（S3C2410芯片、OV511芯片、USB借口、LCD顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?、軟件部分（Linux操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)、Qt、Vi編譯器、USB驅(qū)動(dòng)程序等相關(guān)的Linux編譯程序）構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了所需要的相關(guān)材料的信息和試驗(yàn)相關(guān)的實(shí)際功能應(yīng)用、程序的流程設(shè)計(jì)及程序中主要模塊的部分細(xì)節(jié)和功能配置，記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)試的相關(guān)情況以及最終實(shí)驗(yàn)完成的初步效果。實(shí)踐證明該系統(tǒng)也可以應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，如：手機(jī)、照相機(jī)、投影儀、高清晰度遠(yuǎn)程攝像、無(wú)線監(jiān)視器等相關(guān)便攜式圖像數(shù)據(jù)采集傳送。 Video Surveillance目錄摘要 1第一章 前言 4第二章 系統(tǒng)概述 5 系統(tǒng)功能 5 系統(tǒng)硬件組成 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 8第三章 硬件組成 11 硬件連接圖 11 S3C2410 CPU 11 LCD液晶顯示模塊 14第四章 軟件設(shè)計(jì) 19 軟件系統(tǒng)描述 19 視頻采集模塊的設(shè)計(jì) 24 Video4Linux的圖像采集 25 FrameBuffer的圖像顯示 28 Linux內(nèi)核、圖形界面系統(tǒng)及文件系統(tǒng)的安裝 29從技術(shù)的角度定義：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適合應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng), 從系統(tǒng)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，稱為嵌入式系統(tǒng)入式系統(tǒng),更重要的是Linux的開(kāi)放源代碼和免費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)使得系統(tǒng)成本顯著降低。本文介紹的基于嵌入式Linux系統(tǒng)的USB攝像頭圖像采集系統(tǒng)采用OV511芯片的WEBEYE攝像頭，在基于S3C241 CPU的開(kāi)發(fā)板上實(shí)現(xiàn)了圖像的采集與壓縮，并可以借助Qt編譯器實(shí)現(xiàn)linux下的主機(jī)視頻傳輸及顯示功能。在USB接口上外接一個(gè)帶USB口的攝像頭。最后，系統(tǒng)還可以通過(guò)以太網(wǎng)口或UART口將保存的圖片和視頻流傳到服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。USB 從口保持處理器本 1 個(gè)。 TouchScr： 采用 ADS7843，保留了直接用 2410 內(nèi)部 ADC構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路接口 AUDIO：采用 UDA1341，具有放音、錄音等功能。同時(shí)可作 IIC 總線實(shí)驗(yàn)。 1PCMCIA 和 SD卡插座：由 EPM3128A100 CPLD實(shí)現(xiàn) PCMCIA 控制。步進(jìn)電機(jī)由 74HC573 擴(kuò)展 IO接出，軟件形成時(shí)序來(lái)控制。 1Double DA：設(shè)置兩個(gè) 10位 DAC 端口，采用 MAX504 接SPI 總線，輸出兩路模擬電壓。此系列產(chǎn)品有很高的市場(chǎng)容量。 一、嵌入式Linux簡(jiǎn)介 嵌入式Linux(Embedded Linux)是指對(duì)Linux經(jīng)過(guò)小型化裁減后，能夠固化在容量只有幾百K字節(jié)的存儲(chǔ)器芯片或彈片機(jī)中，應(yīng)用于特定嵌入式場(chǎng)合的專用Linux操作系統(tǒng)。S3C2410平臺(tái)使用的Linux內(nèi)核是在Linux－－－S3C2410這個(gè)補(bǔ)丁后編譯而成。對(duì)于嵌入式Linux，宿主機(jī)PC上應(yīng)安裝Linux系統(tǒng)。TrollTech公司成立于1994年，但早在1992年成立TrollTech公司的那些程序員就開(kāi)始設(shè)計(jì)Qt了，Qt的第一個(gè)商業(yè)版本發(fā)布于1996年，在隨后的日子里Qt發(fā)展非常迅速。除了類庫(kù)以外，Qt/Embedded還包含幾個(gè)加快和簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的工具。Qtopia手機(jī)版（Qtopia Phone）是Qtopia的一個(gè)自定義版本用于內(nèi)存有限的智能手機(jī)和功能手機(jī)它的用戶界面可自定義內(nèi)存占用量低手機(jī)制造商使用它可以創(chuàng)建令人贊嘆的圖形用戶界面從而令手機(jī)卓越超群Qtopia手機(jī)版有兩個(gè)版本鍵盤驅(qū)動(dòng)和手寫筆驅(qū)動(dòng)。在航空航天、地質(zhì)、石油、冶金、采礦、機(jī)械、電子等諸多領(lǐng)域單片機(jī)都發(fā)揮了巨大作用。(4)、4個(gè)帶外部