【正文】 ...................................................................................... 2 課題任務(wù) .............................................................................................. 2 課題目的 .............................................................................................. 2 2 總體方案設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 3 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) ..................................................................................... 3 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 3 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 4 3 嵌入式 ArmLinux 交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置 .................................................................. 7 交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境概述 ........................................................................................ 7 GNU 工具鏈 ..................................................................................................... 7 交叉編譯工具鏈 ................................................................................. 7 交叉編譯相關(guān)工具 ............................................................................. 7 交叉編譯的構(gòu)建 ................................................................................. 8 系統(tǒng)硬件平臺(tái)配置 ........................................................................................ 9 ARM9 處理器介紹 .............................................................................. 9 USB 攝像頭原理 ............................................................................... 11 4 Linux USB 驅(qū)動(dòng)程序 ................................................................................................. 14 Linux 驅(qū)動(dòng)程序 .............................................................................................. 14 設(shè)備驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)介 ................................................................................ 14 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu) ............................................................................ 15 linux 設(shè)備模型 ................................................................................... 18 Linux USB 驅(qū)動(dòng) .............................................................................................. 22 usb 協(xié)議 .............................................................................................. 22 內(nèi)核中的 USB 框架 ......................................................................... 25 usb 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 26 內(nèi)核、文件系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)移植 ...................................................................... 28 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) VI USB 攝像頭設(shè)備驅(qū)動(dòng)移植 ............................................................ 28 Linux 文件系統(tǒng)移植 ...................................................................... 30 5 嵌入式圖像采集系統(tǒng)的服務(wù)器端 ......................................................................... 31 Linux V4L 視頻采集 ....................................................................................... 31 Linux V4L 視頻采集編程接口分析 ................................................. 31 服務(wù)器端視頻采集程序 ................................................................... 33 Linux 網(wǎng)絡(luò)編程 .............................................................................................. 38 linux 套接字編程 API..................................................................... 38 linux 多線程 API 和線程間的通信方式 ........................................ 44 服務(wù)器端程序 .............................................................................................. 46 6 圖像采集系統(tǒng)的客戶端程序 ................................................................................. 48 SDL 庫(kù) ......................................................................................................... 48 客戶端程序 ................................................................................................ 50 結(jié) 論 ....................................................................................................................... 53 致 謝 ....................................................................................................................... 54 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 55 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 引 言 研究背景與意義 近年來(lái)，隨著通信 、計(jì)算機(jī)技術(shù) 的飛速發(fā)展， 尤其 是 移動(dòng) 互聯(lián)網(wǎng)的 發(fā)展 和 消費(fèi)電子 產(chǎn)品 尤其是智能手機(jī)、 pad 上網(wǎng)本等設(shè)備的大眾化 ， 電子產(chǎn)品的 微型化和專(zhuān)業(yè)化成為 潮流 ，嵌入式產(chǎn)品 日漸 成為 IT 產(chǎn)業(yè)的 中流砥柱 。撰寫(xiě)并完善開(kāi)題報(bào)告，進(jìn)行開(kāi)題答辯。 19 周 20 周：確定總體方案。 在 Ubuntu Linux PC 上編寫(xiě)客戶端，利用 SDL 顯示圖像。 3. 設(shè)計(jì)圖像采集和存儲(chǔ)的軟件。軟件部分由 linux 標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)核、 gspca usb 攝像頭 、 有線 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)以及圖像的 v4l 采集程序、 服務(wù)器端和客戶端程序 等構(gòu)成。 Video4Linux(簡(jiǎn)稱(chēng) V4L)是 Linux 專(zhuān)門(mén)針對(duì)視頻設(shè)備提供的應(yīng)用程序接口，是 Linux 對(duì)視頻設(shè)備的內(nèi)核級(jí)驅(qū)動(dòng)。二是 目標(biāo)板，指的是嵌入式開(kāi)發(fā)板。 ⑹ gdb 調(diào)試器 GDB 全名是 Gnu Debugger，是 GNU C 自帶的調(diào)試工具， 它是一款非常強(qiáng)大的調(diào)試器，功能上可以與 visual studio 媲美，它支持多種硬件平臺(tái)，目前支持的主要調(diào)試語(yǔ)言有 c/c++、 java 等 ⑺ KDEVELOP IDE KDevelop 的是一個(gè)自由，開(kāi)放源碼的 Linux， Solaris 和 FreeBSD 的 IDE（集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）， Max OS X 和其他 Unix 系統(tǒng)。 S 3C 2440 是韓國(guó)三星電子基于 ARM 920T 內(nèi)核構(gòu)建的高性能多媒體應(yīng)用處理器，采用 5 級(jí)流水線，并集成指令和數(shù)據(jù)緩存以及一個(gè) 32 位 AB MA 接口，具有 MMU 管理單元，能夠支持 S y m bian ， L inux 和 W indow sC E 。數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接捕捉影像，然后通過(guò)串、并口或者 USB接口傳到計(jì)算機(jī)里。如今中星微電子的 “星光 ”系列數(shù)字多媒體芯片成功占據(jù)了全球計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片市場(chǎng) 60%的市場(chǎng)份額，更占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的 90%。 ⑵ 把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)核。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，設(shè)備文件和普通文件沒(méi)有區(qū)別。 1． 驅(qū)動(dòng)程序的注 冊(cè) 和 注銷(xiāo) 往 系統(tǒng) 注冊(cè) 一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng) 需要 賦予 設(shè)備 一個(gè)主設(shè)備號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序初始化時(shí) 調(diào)用定義在 fs/ 中 的 register_chrdev()函數(shù)或者 fs/ 中的北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 register_blkdev() 函數(shù)來(lái)完成。 int( *lock) (struct file *,int,struct file_lock *)。輪詢方式意味著需經(jīng)常對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行讀取，直到設(shè)備狀態(tài)表明請(qǐng)求已經(jīng)完成為止。 由于各種熱插拔設(shè)備特別是 usb 設(shè)備的大量使用，內(nèi)核需要處理在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)設(shè)備的動(dòng)態(tài)插入和拔除，以及設(shè)備間復(fù)雜的依賴(lài)關(guān)系。 /* 設(shè)備名稱(chēng) ，最長(zhǎng)為 20。 }。 /* position on parent bus */ //唯一確定 此 總線上的設(shè)備的字符串 . ...... struct bus_type *bus。 struct list_head list。雖然 設(shè)備種類(lèi)的千奇百怪， 但是一些公有屬性比如引用計(jì)數(shù)、設(shè)備上鎖、用來(lái)形成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的鏈表指針等，都是放在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) kobj