【導(dǎo)讀】當(dāng)前需要解決的難題。USB是由Intel，Compaq，Microsoft等七家著名的計算機(jī)。的連接過程，使PC機(jī)接口的擴(kuò)展變得更加容易。USB具備其它總線無法比擬的。優(yōu)點，比如支持熱插拔、傳輸速度快且穩(wěn)定、低耗能等等。微機(jī)與外圍設(shè)備通信的首選接口。尤其是協(xié)議的發(fā)布，是USB技術(shù)發(fā)。480Mb/s，為計算機(jī)與外設(shè)的高速數(shù)據(jù)交換提供了可能。考慮到數(shù)字成像和USB技術(shù)都是近些年來。文章首先概括的介紹了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。然后，重點論述了基于。技術(shù)的圖像采集系統(tǒng)的設(shè)備端和主機(jī)端軟、硬件的設(shè)計與實現(xiàn)方法。

　　

【正文】 F接口模式下 GPIFABORT=0xFF。 //終止任何未定波形 //初始化 GPIF配置寄存器 GPIFREADYCFG=InitData[0]。 GPIFCTLCFG=InitData[1]。 GPIFIDLECS=InitData[2]。 GPIFIDLECTL=InitData[3]。 GPIFWFSELECT=InitData[5]: GPIFREADYSTAT=InitData[6]。 AUTOPTRSETUP=0x07。 //波形描 述符存放到 GPIF波形寄存器中 APTR1H=MSB(amp。WaveData)。 APTR1L=LSB(amp。WaveData)。 26 AUTOPTRH2=0xE4。 AUTOPTRL2=0x00。 for(i=0x00。 i128。 i++) {EXTAUTODAT2=EXTUATODAT1。} ............... } 批量傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 對圖像數(shù)據(jù)的傳輸使用的 GPIF的 FIF0讀來完成的，在主程序的用戶函數(shù)TD_Po11()中進(jìn)行處理。為了最大限度的增大 ，端點 2設(shè)置為自動傳輸方式 ((AUTOIN=1)，自動傳輸計數(shù)器為 512字 ((EP2AUTOINLENH=0x02，EPZAUTOINLENL=0x00)，在圖像數(shù)據(jù)傳輸允許后，數(shù)據(jù)傳輸之前需檢測 GPIF接口是否處于空閑狀態(tài)，當(dāng)條件滿足后，再判斷端點 2緩沖區(qū)是否有足夠空間接收最大數(shù)據(jù)包長度的字節(jié)，這是因為每次傳輸總是傳輸最大數(shù)據(jù)包長度的數(shù)據(jù)(512字節(jié) )。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(jī)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。 FIF0讀 傳輸開始后， FIF0讀波形會被反復(fù)的調(diào)用，每次波形觸發(fā)都會傳輸一個字節(jié) /字，直到事務(wù)計數(shù)器 GPIFTCB3:0到期，即 GPIF將自動傳送事務(wù)計數(shù)器中指定數(shù)量的字節(jié) /字。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)。執(zhí)行一個 FIF0讀的過程如下 : (1)設(shè)置事務(wù)計數(shù)器的初值。事務(wù)計數(shù)器的最大值為 4G字節(jié) /字，將要傳送的字節(jié) /字?jǐn)?shù)寫入事務(wù)計數(shù)器中。然后設(shè)置 GPITFRGI寄存器的 R/W位為 1并在EP1:0中寫入接收數(shù)據(jù)的端點號 EP2，以觸發(fā) FIFO 讀波形。 (2)檢查 GPIFTRIG寄存器的 DONE位是否為 1，為 1表示 GPIF空閑，此時如果 RDY0、 RDY1輸入信號滿足數(shù)據(jù)傳輸條件且 FIF0緩沖區(qū)不滿，就可以觸發(fā) FIF0讀波形。之后，在波形的每個 idle狀態(tài)檢查事務(wù)計數(shù)器的狀態(tài)，以確定波形是否結(jié)束。 (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。 其主要代碼如下 : if (GPIFTRIG amp。 0x80) //GPIF是否空閑 { if(EP24FIF0FLGSamp。0x01) //FIF0 緩沖區(qū)是否 27 { //EP2FF=1，表示 FIF0滿 } e1se { //EP2FF=0，表示 FIF0不滿，緩沖區(qū)可用 SYNCDELAY。 GPIFTCB3=0x00。 //設(shè)置 GPIF事務(wù)計數(shù)器初值 SYNCDELAY。 GPIFTCB2=0x04。 SYNCDELAY。 GPIFTCB1=0xB0。 SYNCDELAY。 GPIFTCB0=0x00。 SYNCDELAY。 GPIFTRIG=GPIFTRIGRD|GPIF_EP2。 //觸發(fā) EP2 FIF0讀傳輸 } } USB 設(shè)備描述符 在 ，定義了系統(tǒng)所使用的各種 USB描述符。包括設(shè)備描述符、配置描述符、接口描述符、端點描述符和字符串描述符。而且，這些描述符表要按照一定的順序存放，以便于尋址。一般按照下面的順序進(jìn)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 。 設(shè)備描述符長度 18字節(jié) db DSCR_DEVICE 。 描述符類型， 1代表設(shè)備 dw 0002H 。 規(guī)范版本 db 00H 。 設(shè)備類 db 00H 。 設(shè)備子類 db 00H 。 設(shè)備協(xié)議 db 64 。 最大信息包大小 dw 4705H 。 VID dw 0910H 。 PID dw 0000H 。 產(chǎn)品版本 ID db l 。 制造商的字符串描述符索引 db 2 。 產(chǎn)品的字符串描述符索引 db 0 。 設(shè)備序列號的字符串描述符索引 db l 。 配置數(shù)目 （ 2）配置描述符 ConfigDscr。 db DSCR_CONFIG_LEN 。 配置描述符長度 9字 db DSCR_INTRFC 。 描述符類型， 2代表配置 db 0 。接口數(shù)目以 0為基值 db 0 。替換值 db l 。端點數(shù)目 db 0ffH 。接口類 db 00H 。接口子類 db 00H 。接口協(xié)議 db 0 。接口的字符串描述符索引 (3)端點描述符 EndpDser: 29 db DSCR_ENDPNT_LEN 。端點描述符長度 7字節(jié) db DSCR_ENDPNT 。描述符類型， 5代表端點 db 82H 。端點號和方向 (IN/OUT)， EP2和 IN db ET_BULK 。端點類型，批量端點 db 00H 。最大數(shù)據(jù)包大小 (LSB) db 02H 。最大數(shù)據(jù)包大小 (MSB) db 00H 。輪詢間隔 30 第五章 結(jié)論 在本圖像采集系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我首先分析了采集圖像的需求，設(shè)計了基于 方案。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。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，千萬象素的 CCD已經(jīng)屢見不鮮，多媒體視頻的傳輸速率不斷提高，這對圖像采集系統(tǒng)的要求也越來越高，因此本圖像采集卡還有需要 改進(jìn)的地方 : 由于本圖像采集卡最初是設(shè)計用于采集低分辨率低速率圖像的，并且 由于 ，無法滿足高分辨率高速率圖像采集的需要。 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(jī) 接口，并且設(shè)計相應(yīng)的驅(qū)動程序和固件程序。 對于多媒體設(shè)備，微軟提供了支持內(nèi)核 模式流數(shù)據(jù)處理的服務(wù)，稱為內(nèi)核流 (Kemel Streaming， KS)。微軟提供 T端口類 (portClass)、流類 (Stream Class)、音視頻流 (AV stream)等三種多媒體類驅(qū)動程序模塊。對任何多媒體設(shè)備只需要開發(fā)運(yùn)行于任何一個模塊下的微驅(qū)動程序 (Minidrivef)既可。 因此，本圖像采集卡的驅(qū)動程序還需要進(jìn)行一步改進(jìn)，滿足 Windows操作 系統(tǒng)規(guī)范。 31 第六章 參考文獻(xiàn) [1] 古輝主編 .微型計算機(jī)接口技術(shù) .北京：科學(xué)出版社， 20xx [2] Stuart a Simple USB Interface for an Embedded Semiconductor,20xx， (2)： 245 [3]邊海龍，賈少華 . .人民郵電出版社， 20xx， (1)： 15 [4] 肖峻，田勁華，莫易敏，趙剛 .嵌入式 USB HOST技術(shù)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 .工業(yè)控制計算機(jī)， 20xx， 1(1)： 151~170 [5] 王萍基于 應(yīng)用系統(tǒng)研究與實現(xiàn) 西南石油大學(xué) [6] HewlettPackard Intel Lucent Microsoft NEC Philips,20xx， (2)： 197 [7] 夏存東，鞠正喜，杜國華，王宏 .CMOS圖像傳感技術(shù)及其在影像產(chǎn)品中的應(yīng)用 .電腦應(yīng)用技術(shù)， 20xx，總第 66期 .p1013 [8] OmniVision Technologies， of OV7620/OV7120，//, 20xx [9] Muehlmann,U.。Ribo,M.。Lang,P.。Pinz, new high speed CMOS camera for realtime tracking and Automation, . ICRA39。 IEEE International Conference on Volume 5,26 April1 May 20xx Page(s):51955200 [10] 袁祥輝著 .固體圖像傳感器及其應(yīng)用（修訂版） .重慶：重慶大學(xué)出版社，1996 [11] 楊宗立 基于 CMOS圖像傳感器視頻傳輸系統(tǒng)的研制 碩士論文 [12] 李智 .港口多點無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn) .浙江大學(xué)碩士論文，20xx [13] 黃傳銘 .基于 碩士學(xué)位論文，成都 :電子科技大學(xué)， 20xx [14]王成儒，李英偉 .北京 國防工業(yè)出版 20xx 32 致謝 本論文是在劉智教授的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝劉老師給我提供了良好的研究環(huán)境，讓我在實際項目中得到了很好的鍛煉。劉老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、求真務(wù)實的科研精神、平易近人的作風(fēng)使我終生受益，也將激勵我在今后的人生道路上奮進(jìn)拼搏。 感謝王英志老師在課題研究中所給予的幫助。 感謝實驗室的王勇學(xué)長，感謝他在這期間中給予我的鼓勵、支持和幫助。 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。 33