【正文】 的應(yīng)用性、帶寬的動態(tài)分配、優(yōu)越的容錯性能、較高的性能價格比等特點 ，方便了外設(shè)的增添，適應(yīng)了現(xiàn)代計算機多媒體的功能拓展，己逐步成為計算機的主流接口。 ，如 容 。與 CCD相比， CMOS器件則是一種可大規(guī)模生產(chǎn)的集成電路，具有成品率高、價格低等特點。并以此為依據(jù)，提出了一種 。 (3)最大支持 127個物理設(shè)備 (包括根集線器 )的連接。USB共有 4種傳輸方式 :控制傳輸、同步傳輸、中斷傳輸、批量傳輸，以適應(yīng)不同設(shè)備的需要。集線器(hub)是每個星型結(jié)構(gòu)的中心。 USB主機通過主機控制器管理總線上的數(shù)據(jù)傳輸。 7 主 機 互 連客 戶 軟 件管 理 接 口I R P配 置U S B 驅(qū) 動程 序主 機軟 件H C 驅(qū) 動 程 序U S B 系 統(tǒng) 管 理 管道主 機 控 制 器S I EU S B 總 線 接 口U S B 電 纜默 認 控 制 管 道 0一 組 管 道 圖 23 USB主機的組成 8 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) [7]框圖如圖 24所示，系統(tǒng)主要 由 CMOS圖像傳感器芯片OV76可編程邏輯器件 EPM712數(shù)字信號處理器芯片 TMS320VC540 CY7C6801 SRAMCY7C104總線驅(qū)動器 HC244等構(gòu)成。在 FX2中，智能 SIE可以處理大部分 和 ，使得微控制器可以專注于應(yīng)用功能，從而減少了開發(fā)時間和確保了 USB的兼容性。圖像數(shù)據(jù)通過輸出線 Y[7:0]輸出，將 Y[7:0]通過兩片 HC244連入系統(tǒng)板的數(shù)據(jù)總線上，分別連接到 CY7C1041的數(shù)據(jù)總線高 8位和低 8位上。新的一幀圖像開始后，在同步時鐘信號 PCLK 的作用下， CY7C68013通過數(shù)據(jù)總線 PB[7:0]將圖像數(shù)據(jù)傳送到 FIFO 中。晶體連接到單片機芯片的 X1 和 X2/CLKIN 引腳之間，通過激活芯片內(nèi)部振蕩器來實現(xiàn)時鐘發(fā)生。三態(tài)門輸出等。作為 USB接口控制芯片與主機通信并傳輸數(shù)據(jù) :利用芯片上 GPIF接口控制 CY7C65013和 OV7620間的數(shù)據(jù)傳輸。 usb USB中斷向量表。在中斷服務(wù)程序中，該標志位被設(shè)置為真，主程序檢測到該標志位為真后，就會將處理器置為空閑模式 (將 8051的特殊功能寄存器 PCON 的第零位置高 )。主機可以通過發(fā)送set_configuration()請求進行設(shè)置。 EP4CFG=0x20。 FIF0RESET=0x02。 FIF0RESET=0x00。 EP2AUT0INLENL=0x00。 停止控制位 STOP: 當 STOP 位被配置為 1，當前總線數(shù)據(jù)傳輸完后，停止I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸。當讀或?qū)?I2ADT寄存器時，此位自動清零。 接口編程 GPIF允許 CY7C68013和外部設(shè)備的 8位或 16位并行接口直接連接。 GPIFIDLECTL=InitData[3]。 AUTOPTRL2=0x00。之后， GPITFRIG寄存器的 DONE位被置 1，表明 GPIF數(shù)據(jù)傳輸事務(wù)結(jié)束， GPIF處于空閑狀態(tài)。 0x80) //GPIF是否空閑 { if(EP24FIF0FLGSamp。 GPIFTCB0=0x00。 描述符類型， 1代表設(shè)備 dw 0002H 。 產(chǎn)品版本 ID db l 。接口數(shù)目以 0為基值 db 0 。描述符類型， 5代表端點 db 82H 。 因此，如果要采集每秒超過百萬象素速率的圖像，需要選用更快的計算機 接口，并且設(shè)計相應(yīng)的驅(qū)動程序和固件程序。Pinz, new high speed CMOS camera for realtime tracking and Automation, . ICRA39。 特別感謝我的家人和朋友，正是有了他們的支持，我才能如期完成論文。Ribo,M.。然后針對各部分的需要，選定了相應(yīng)的芯片，并且設(shè)計制作出了硬件電路。接口的字符串描述符索引 (3)端點描述符 EndpDser: 29 db DSCR_ENDPNT_LEN 。 配置描述符長度 9字 db DSCR_INTRFC 。 VID dw 0910H 。一般按照下面的順序進行列表 : 設(shè)備描述符 配置 1描述符 接口 1描述符 端點 1描述符 端點 2描述符 ............ 接口 2描述符 端點 1描述符 ........... 配置 2描述符 字符串描述符 1 字符串描述符 2 28 .......... 群組描述符 1 群組描述符 2 ............ Null描述符 下面是本設(shè)計中的幾個描述符 : (1)設(shè)備描述符 db DSCR_DEVICE_LEN 。 GPIFTCB1=0xB0。 (3)添加將數(shù)據(jù)從 FIF0傳送到 USB的代碼，自動方式 : 8051不參與數(shù)據(jù)的傳輸，僅需要將要傳送的字節(jié)數(shù)寫入寄存器 EPxAUTOINLENH:L中， FX2就會自動地將數(shù)據(jù)從 FIF0傳送到 USB。在啟動 GPIF傳輸后，數(shù)據(jù)讀入端點 2緩沖區(qū)，由于端點 2設(shè)置為自動傳輸模式，不需要每包數(shù)據(jù)都指明傳輸?shù)街鳈C的字節(jié)數(shù)，即微處理器在啟動GPIF傳輸后完全不干預(yù)整個傳輸過程。WaveData)。 GPIFCTLCFG=InitData[1]。 USB設(shè)備完成枚舉后，用戶通過主機應(yīng)用程序發(fā)出配置 OV7620的請求，該廠商請求激活設(shè)備請求分析函數(shù)SetupCommand()，從而進入用戶自定義命令函數(shù) DR_vendorCommand()，在該函數(shù)中開啟 I2C總線并將從機地址寫入 I2DAT中，一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸完畢后產(chǎn)生 I2C中斷，進入 I2C 中斷服務(wù)程序 i2c_isr()，完成對 OV7620中寄 存器的配置。此位在讀傳輸時被忽略。 地 址 名 稱b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0E 6 7 8E 6 7 9E 6 7 AI 2 C SI 2 C T LI 2 D A TS T A R TD 70S T O PD 60L A S T R DD 50D 1D 40D 0D 30B E R RD 20A C KD 1S T O P ED O N ED 04 0 0 K H z1表 41 I2C 總線控制器寄存器 開始控制位 TSART: 當 TSART位被配置為 1，寫入數(shù)據(jù)到工 ZADT，開啟I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸。 EP2AUT0INLENH=0x02。 FIF0RESET=0x08。 FIF0RESET=0x80。 //初始化 GPIF接口 EP2CFG=oxE0。當主機檢測到該標志位為真時，就會調(diào)用專門的命令處理函數(shù)進行分析和處理。這些全局變量有以下幾個 : (1) Sleep:USB芯片是否進入掛起狀態(tài)的檢測標志。 GPIF波形文件，包含兩部分內(nèi)容 :波形描述符定義和 GPIF的初始化函數(shù) GpifInit()。如果 BHE接低電平，則地址引腳 (A0A17)指向的位置上的數(shù)據(jù)將出現(xiàn) I/O 引腳 (I/O8I/O15)上。 。圖 37為電源轉(zhuǎn)換電路。它們之間的連接如圖 35: 圖中幾個主要的引腳說明如下 : Y[7:0]:8位圖像數(shù)據(jù)輸出 PCLK:像素時鐘輸出 VSYNC:垂直同步信號輸出 HREF:水平同步信號輸出 SI00:SCCB總線 的數(shù)據(jù)信號線 SI01:SCCB總線的時鐘信號線 IFCLK:GPIF 接口的同步時鐘信號 RDY[1:0]:GPIF 接口的準備輸入線 15 C Y 7 C 6 8 0 1 3Y 7 [ : 0 ] P B [ 7 : 0 ] P L C K V S Y N C H R E F S I 0 0 S I 0 1R D Y 1S D AI F C L KR D Y 0S C LO V 7 6 2 0 圖 35CY7C68013 與 OV7620 的連接 CY7C68013與 OV7620構(gòu)成的數(shù)據(jù)通道的工作原理是 :首先， USB設(shè)備完成總線枚舉和設(shè)備配置 (通過 I2C 總線對 OV7620的內(nèi)部寄存器配置 )， OV7620完成配置后就進入工作狀態(tài)，開始圖像采集。圖像傳感器 OV7620與 EPM7128及 SRAM構(gòu)成了前端數(shù)據(jù)采集電路，其具體連接關(guān)系如圖 32所示。 9 模 擬 信 號 處 理 器列 選行選6 6 4 * 4 9 2像 素 列 陣視 頻 時 序 產(chǎn) 生 電 路 曝 光 控 制黑 白 控制S C C B接 口寄 存 器 組曝 光 檢 測白 電 平 衡檢 測視 頻 輸 出 接口A DA Dm xm xm xR V OG Y OB U OR G BV C S A TV C G N TG A M M AV c S H RV r E QtgbYC bC rs v s c l kH R E FP C L KV S Y S CF O D DF R E ZS H S Y S CF S I NM I R P R O GA C C E NF Z E XA W BA W B T H /A W T MS I O 1S D AS I O 0S C LS B BU V [ 7 : 0 ]Y [ 7 : 0 ]D E N B 圖 25 OV7620 內(nèi)部結(jié)構(gòu) OV7620的數(shù)據(jù)輸出時序如圖 26所示： 10 V S Y N CH R E FP C L R CY [ 7 : 0 ] /U V [ 7 : 0 ]圖圖 26 OV7620 輸出時序 CY7C68013[9]集成了 、 SIE(串行接口引擎 )、增強的 8051微控制器和可編程的外圍接口。 USB主機通常包括以下部分 :客戶軟件 (USB設(shè)備驅(qū)動程序和主機應(yīng)用程序 )、 USB 系統(tǒng)軟件 (USB總線驅(qū)動程序、主機控制器驅(qū)動程序和主機軟件 )和 UBS主機控制器。如果采用 5m長的 USB電纜，則最大的傳輸距離為 30m，可見 USB現(xiàn)在還不適合長距離的數(shù)據(jù)傳輸。 USB系統(tǒng)分為三個邏輯層 [6]：功能層、 USB設(shè)備層和 USB總線接 口層，且每一層都由主機和 UBS設(shè)備的不同功能模塊組成 [9]，如圖 21所示。 (5)支持主機和外圍設(shè)備之間多個數(shù)據(jù)和信息流的傳輸。 (2)支持熱插拔。 論文主要研究內(nèi)容和主要工作 本論文主要研究了 USB總線技術(shù)，包括 USB形成的背景、 USB接口的優(yōu)點、USB 層次結(jié)構(gòu)、 USB 的通信協(xié)議、 USB 的數(shù)據(jù)傳輸方式等 等?？梢灶A(yù)見， USB 的應(yīng)用肯定會越來越廣泛，其傳輸速率也會越來越高。 USB 技術(shù)的應(yīng)用是計算機接口技術(shù)的重大變革，同以上兩種接口總線相比， USB具有不可比擬的優(yōu)點 : 127個外設(shè)，簡單方便的擴大了 PC 機接口能力。 ............................................................................................................. 27 SYNCDELAY