【正文】 headerframesize=((jpegsize0)?O:jpegsize)。mydev 一 grabmutex)。 (3采集一幀圖像的數(shù)據(jù)，并調(diào)用 convertframe()函數(shù)使其轉(zhuǎn)成一幀。 xny_dev 一 hdrheight=height。 my dev 一 videodevice=NULL。 //獲取圖像數(shù)據(jù)的方式 unsigned char *pFramebuffer。 在工程建立完成后，就可以編寫圖像采集程序的應(yīng)用程序了。直接讀取方式的優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，只需要將設(shè)備號傳遞給 read()即可通過圖像指針獲取圖像數(shù)據(jù)，但是缺點(diǎn)是效率較低。 圖像數(shù)據(jù)的 JPEG 壓縮編碼及 JPEG 文件結(jié)構(gòu) 由于嵌入式系統(tǒng)環(huán)境中對軟硬件都有十分嚴(yán)格的要求，系統(tǒng)資源有限，因此對系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼就 顯得十分必要，另外圖像數(shù)據(jù)在經(jīng)過壓縮后還可以提高系統(tǒng)的無線傳輸效率。目前 YAFFS 已經(jīng)不再維護(hù)了，所以本系統(tǒng)采用 YAFFS2。 選擇 Network device support}PPP(pointtopoint protocol) support此項(xiàng)為 GPRS 傳輸提供支持。 (4)配置 Linux 內(nèi)核。 修改為 :s3c24xx_init clocks(1202000)。移植的主要步驟如下 ： (1)首先修改頂層 Makefile，配置、編譯內(nèi)核以確定所下載的內(nèi)核源碼包可以被正確的編譯。引導(dǎo)階段通常使用匯編語言編 寫，它首先檢查內(nèi)核是否支持當(dāng)前架構(gòu)的處理器，然后檢查是否支持當(dāng)前開發(fā)板。多階段啟動的 Bootloader 通常能夠提供更加強(qiáng)大、更加復(fù)雜的功能以及更好的可移植性。 Eclipse 的擴(kuò)展性是通過擴(kuò)展點(diǎn)機(jī)制提供了插件組合的靈活性和擴(kuò)展性。 2020 年， IBM 將 Eclipse貢獻(xiàn)給開源社區(qū)，現(xiàn)在由 Eclipse 基金會管理。同時 TIMEGEN 和 LPC3600 負(fù)責(zé)產(chǎn)生 LCD 屏所需要的控制時序，例如 VSYNC, HSYNC, VCLK, VDEN，然后從 VIDEO MUX 送給 LCD 屏。 STN LCD 支持 3 種掃描方式 :4位單掃描、 4位雙掃描和 8位單掃描 。 DART 接口電路框 圖： 圖 38 DATR 的接口 電路框圖 LCD 的選擇及接口電路設(shè)計(jì) S3C2440 中集成了 LCD 控制器，被用來向 LCD 傳輸圖像數(shù)據(jù)，并提供必要的控制信號，比如 VFRAME, VLINE, VCLK, VM 等。 S3C2440 中擴(kuò)展 USB 接口十分方便，只要按照 USB 標(biāo)準(zhǔn)連接即可 [24]。 S3C2440 在系統(tǒng)復(fù)位后的存儲控制器的地址空間分布如圖 35所示武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 16 SDRAM 的選擇及接口電路設(shè)計(jì) 目前 SDRAM 生產(chǎn)廠家眾多，所以選擇一款合適的 SDRAM 芯片對整個系統(tǒng)的開 發(fā) 也 是 十 分 重 要 的 。通過寄存器 NFSTAT檢測 NAND Flash的狀態(tài)，在啟動某個操作后，檢測 R/nB 信號以確定該 操作是否完成、是否成功。 NAND Flash 時需要發(fā)送命令，然后發(fā)出地址序列，最后讀 /寫數(shù)據(jù) 。 (9)Global Buffers 。 （ 4） Control Logic amp。系統(tǒng)的硬件框圖如圖 31 所示。 (3)它是免費(fèi)的，源代碼可以得到。目前國內(nèi)市場上常見的無線模塊品牌 主要有 :西門子、華為、摩托羅拉、飛圖、展迅、 Enfora、明基、 SIMCOM, Wave 等。CMOS感應(yīng)器則作為低端產(chǎn)品應(yīng)用于一些攝像頭上。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 9 圖像采集模塊的選型 目 前 主 要 的 圖 像 傳 感 器 分 兩 類 :CCD(Charge Coupled Device) 和CMOS(Complementary Metallic Oxide Semiconductor)。 (4)價格 一般來說，在產(chǎn)品完成預(yù)定功能的情況下，都是希望成本越低越好。系統(tǒng)采用的嵌入式處理器 ARM 必須具備較強(qiáng)的處理能力，以便于完成圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時處理的需求，并要求系統(tǒng)的成本比傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)低 。在完成圖像采集與無線傳輸?shù)耐瑫r，系統(tǒng)還必須滿足低成本、低功耗的要求。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 5 (4)構(gòu)建基于 Eclipse 的嵌入式集成開發(fā)環(huán)境。GPRS 分組業(yè)務(wù)信道采用了與 GSM 不同的 CS＿ I～ CS＿ 4等編碼方式 (其數(shù)據(jù)速率分別為 , , , )。 (4)CDMA 在上個世紀(jì)八十年代，即第二代移動通信迅速發(fā)展時期，提出了兩個重要的移動通信體制，一種是 TDMA 體制，另一種就是 CDMA。 (3)GSM GSM(Global System for Mobile munications)，即全球移動通信系統(tǒng)，是世界上采用最多的數(shù)字移動通信制式，我國最大的移動通信運(yùn)營商一中國移動通信業(yè)采用的也是 GSM。 (1)紅外線無線技術(shù) 紅外線是波長在 750nm～ 1mm 之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人用肉眼看不到的光。在未來的安保、智能交通管理、產(chǎn)品檢測、海關(guān)檢測、環(huán)境監(jiān)督、家庭防護(hù)等各個方面都有著廣闊的應(yīng) 用前景。另外，各種嵌入式操作系統(tǒng)的涌現(xiàn)也極大的促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展 [4]，使用嵌 入式操作系統(tǒng)可以大大減小系統(tǒng)的開發(fā)周期，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在工作和生活中我們常見的各類圖片都屬于圖像，它們是采用各種設(shè)備獲取并存儲起來的一種實(shí)體。 目前圖像監(jiān)視系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)，有線圖像監(jiān)視方式受到了固有物理布線的限制 , 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展 ,將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)和基于TCP/IP的 Inter技術(shù)結(jié)合在一起的無線遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視系統(tǒng)則將實(shí)現(xiàn)在無線寬帶資源限制的情況下的實(shí)時傳輸視頻圖像。 這種圖像采集系統(tǒng)成本一般較高，而且需要技術(shù)人員和維修人員來管理，費(fèi)用較高并且傳輸距離有限。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在人類接收的信息中，視覺信息占 70%以上。 ARM 是目前世界領(lǐng)先的 32 位嵌入式 微處理器，占據(jù)了大約 75%的市場份額 [3]。針對這種情況，本課題提出一種基于 ARM 的圖像采集與無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。 隨著嵌入式微處理器技術(shù)的發(fā)展，嵌入式微處理器的運(yùn)算速度已經(jīng)大幅提高。 (2） 藍(lán)牙無線通信技術(shù) 藍(lán)牙是一種技術(shù)的名稱，它來源于公元 10 世紀(jì)丹麥的一位國王 Harold，他的綽號就叫“ Bluetooth[15]。信息數(shù)字結(jié)構(gòu)為時分多址幀結(jié)構(gòu)。它是一種基于 GSM 的面向用戶提供移動分組的 IP或者 連接的移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)。本課題的主要研究內(nèi)容有 : (1)搜集相關(guān)資料，分析目前國內(nèi)外現(xiàn)有的圖像采集系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。 本課題提出的基于 ARM 及嵌入式 linux 環(huán)境下的圖像采集與傳輸系統(tǒng)具有低成本、低功耗、易布設(shè)、系統(tǒng)易擴(kuò)展等特點(diǎn)。可以將系統(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、電源及存儲模塊。目前只有 uCLinux等少數(shù)幾種 Linux 不需要 MMU 的支持。 (7)供貨穩(wěn)定性 供貨是否穩(wěn)定也是選取處理器時應(yīng)考慮的一個重要因素，應(yīng)盡量選取大廠家、通用性較好的芯片。 CMOS 的制造技術(shù)相比較與 CCD 來講簡單的多，與一般計(jì)算機(jī)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(fù)電 )和 P(帶正電 )級的半導(dǎo)體，這兩個互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。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(dá)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(shí)現(xiàn)視頻畫面或圖像的清晰、流暢。 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(xiàng)目很有吸引力。 (6)Linux在臺式機(jī)上的成功，使大家看到了 linux在嵌入式系統(tǒng)中的輝煌前景。Decoders:用于行地址 （ 2） Y Buffers Latcheamp。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 14 (7)Y Gating 。寫入命令、地址或數(shù)據(jù)時，都需要將 WE, CE信號同時拉低。 (2)向 NFCMD 寄存器寫入命令。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(jì) 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 。 USB 主機(jī)接口遵從 OHCI 標(biāo)準(zhǔn)，兼容 USB 標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)中 DART接口的主要用途是連接 GPRS 模塊 Q2406B。虛擬屏幕最大可達(dá) 4MB。 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(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。另外， TSXM, TSXP, TSYM, TSYP 為觸摸屏 控制信號。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。目前比較成熟的 bootloader:除此之外還具有網(wǎng)絡(luò)功能、從 PC上通過串口或網(wǎng)絡(luò)下載下武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 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(yùn)行等功能。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 。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 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(shí)現(xiàn)移植的過程。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。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。此項(xiàng)為 Video4Linux 編程接口函數(shù)提供支持。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 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(shè)計(jì)的嵌入式文件系統(tǒng)，適用于大容量的存儲設(shè)備。 圖像采集程序的實(shí)現(xiàn) Video4linux 簡介 Video4linux(簡稱 V4L)是 Linux 中關(guān)于視頻設(shè)備的內(nèi)核驅(qū)動，它為視武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 27 頻設(shè)備的應(yīng)用程序編程提供了一系列接口函數(shù)，這些設(shè)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。 在 Eclipse 平臺下實(shí)現(xiàn)圖像采集及處理程序 在 Linux 系統(tǒng)中，采用設(shè)備文件統(tǒng)一管理硬件設(shè)備，從而將硬件設(shè)備的特性及細(xì)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(shè)備文件，可以通過 open( ), write( ), ioctl()等操作對目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行操作。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(jìn)內(nèi)核即可，而不需要自己實(shí)現(xiàn) USB 接口攝像頭的驅(qū)動，這樣就大大減少了工作量。 //攝像頭的基本信息 struct video mbuf videombuf。下面給出部分模塊的實(shí)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)。 memset(my dev一 bridge, 0, sizeof(my dev一 bridge))。 } (2)創(chuàng)建采集圖像線程。mydev 一 vmmap. frame)0) /*判斷當(dāng)前幀是否截取完畢 */ perror (cvsync err}n)。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）說明書 32 headerframedeltatimes=(int)(headerframeseqtimestimecourant)。 pthreades mutex 一 unlock (amp。 snprintf(headerframeheader,5,%s,SPCA)。 mydev 一 =mydev 一 formatIn。 //8位深度 my dev 一 grabMethod=grabmethod。 snprintf (my 一 ev 一 videodevice, 12, %s, device)。//互斥信號量 volatile int frame cour。//設(shè)備指針 struct video mmap vmmap。本系統(tǒng)采用內(nèi)存映射方式。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