１、简述

现阶段，可以传送高质量视频流的二种系统总线插口（ＵＳＢ和ＩＥＥＥ １３９４插口）都适用1394连接，且具备易拓展、方便使用等特性。可是ＩＥＥＥ １３９４插口的价钱相比较高，因而，当今选用大量的是USB插口。

ＵＳＢ的传输数据有４种方式：块传送（Ｂｕｌｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、终断传送（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、同歩传送（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、控制传输（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）。当必须迅速传送大批的精确数据信息时，一般选用块传送方式；而当传送实用性极强的数据信息时，则应选用终断传送方式。如今的ＵＳＢ２．０标准在原先的低速档方式（ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ） １．５Ｍｂ／ｓ、飞速方式（ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄ） １２Ｍｂ／ｓ的根基上又适用达到４８０Ｍｂ／ｓ的快速方式（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ），进而使ＵＳＢ系统总线真真正正变成 能达到快速运用场所的规范联接系统总线。在ＵＳＢ２．０中，每ms可推送８～１０微帧，这比ＵＳＢ１．１的传输速度拥有巨大的提升 ，与此同时对缓存文件的需求也大幅度降低了。ＵＳＢ２．０往下彻底兼容，协议书要求，在飞速方式和低速档方式下，服务器控制板和ｈｕｂ中间也能开展远程数据传输，可是ｈｕｂ和外接设备中间依然维持原来传送方式，那样能够使机器设备在共享网络带宽时矛盾最少。

２、硬件配置电源电路

本体系采用ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．企业的ＯＶ９６２０做为视频流的收集集成ic，用ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２做为ＵＳＢ操纵集成ic并为ＯＶ９６２０给予工作中数字时钟，Ｅ２ＰＲＯＭ应用２４ＬＣ６５，根据Ｉ２Ｃ系统总线联接全部集成ic。硬件配置联接框架图见图１所显示。

２．１ ＯＶ９６２０的关键特点

ＯＶ９６２０是英国ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ企业为数据数码相机和监控摄像头产品研发的性能卓越１３０万清晰度五颜六色ＣＭＯＳ数据光学镜头集成ic。与传统的的ＣＣＤ感应器对比，ＣＭＯＳ最显著的竞争优势是处理速度高、功能损耗小、生产制造低成本，非常容易与其它集成ic融合。这款集成ic的图象总地区为６．８２５．３９ｍｍ２，显像地区为６．６６５．３２ｍｍ２，十分有助于商品的微型化。

该处理器适用ＳＸＧＡ（１２８０１０２４屏幕分辨率）和ＶＧＡ（６４０４８０屏幕分辨率）二种方式和ＳＣＣＢ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｕｓ）插口，应用２４ＭＨｚ晶振电路，内嵌１０位Ａ／Ｄ转化器，能给予１０位数据视频流。此外该集成ic还可輸出清晰度数字时钟及其行、场同歩数据信号，并还可以立即与专用型集成电路芯片系统软件联接，之后端系统能够根据ＳＣＣＢ插口来操纵。可运用ＵＳＢ２．０控制板，在Ｐ４ １．５Ｇ之上操作系统中给予１５ｆｐｓ的ＳＸＧＡ或３０ｆｐｓ的ＶＧＡ动态性影象。该集成ic选用Ｂａｙｅｒ滤光列阵把键入光信号灯不亮转化成ＲＧＢ三原色，清晰度列阵有１３１２１０３６＝１３５９２３２个，显像清晰度有１２８０１０２４＝１３１０７２０个。不显像清晰度可做为电子光学黑体字清晰度作为黑值校正以赔偿由光源造成的气温转变和曝光转变。

集成ic中采用的ＳＣＣＢ插口是ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ企业拟定的一种用以操纵光学镜头的三线持续系统总线（ＳＣＳ、ＳＩＯ１、ＳＩＯ０），在其中ＳＣＳ用以完成片选（低电频合理），当集成ic被选定后，ＳＩＯ１、ＳＩＯ０在作用及应用上和Ｉ２Ｃ系统总线兼容。

此外，ＯＶ９６２０还带来了一个操纵讯号键入端（ＰＷＤＮ），可用以完成断电方式的电源开关。在本设计方案中，由于ＯＶ９６２０与其它集成ic与此同时工作中，因而，沒有选用片选只是由ＰＷＤＮ 来达到操纵。

２．２ ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２的主要特点

ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２（即ＣＹ７Ｃ６８０１３）是Ｃｙｐｒｅｓｓ企业为远程数据传输外接设备设计方案的ＵＳＢ２．０操纵集成ic。该集成ic含有１个加强型８０５１CPU、１个串行通信模块（ＳＩＥ）、１个ＵＳＢ光端机、８．５ｋＢ上面ＲＡＭ、４ｋＢ ＦＩＦＯ储存器及其１个通用性可编程控制器插口（ＧＰＩＦ）。

ＦＸ２选用量子科技ＦＩＦＯ解决架构，其ＵＳＢ插口和应用场景能够立即共享资源ＦＩＦＯ，而微处理器则并不参加传输数据但容许以ＦＩＦＯ或ＲＡＭ方法浏览这种共享资源ＦＩＦＯ，那样，就较切实解决了ＵＳＢ快速方式的网络带宽难题。

ＦＸ２有一个Ｉ２Ｃ兼容端口号，当ＦＸ２做为主控制板，ＳＣＬ时钟频率为１００／４００ｋｂｐｓ时，该端口号兼容Ｉ２Ｃ系统总线。一般状况下，该端口号由2个內部控制器驱动：一个在程序流程载入时全自动载入ＶＩＤ／ＰＩＤ／ＤＩＤ和配备信息内容；另一个是集成ic中的８０５１，一旦运行，８０５１运用集成ic中的Ｉ２ＣＴＬ和Ｉ２ＤＡＴ存储器操纵建空在Ｉ２Ｃ系统总线上的外部设备。从总体上，系统软件通电时，ＦＸ２会根据內部逻辑性检测Ｉ２Ｃ端口号，假如看到有详细地址为０ｘＣ０ 或是是０ｘＣ２的Ｅ２ＰＲＯＭ，便在Ｅ２ＰＲＯＭ內部储存室内空间０ｘＣ０应用ＶＩＤ／ＰＩＤ／ＤＩＤ值或是把Ｅ２ＰＲＯＭ的信息载入到內部ＲＡＭ中。

２．３ 电路图讲解及设计方案

设计方案中可应用Ｉ２Ｃ系统总线完成ＵＳＢ控制板与光学镜头的联接，并采用Ｅ２ＰＲＯＭ（２４ＬＣ６５）做为编码储存器，随后根据ＦＸ２的Ｃ２方法载入固定件程序流程。系统软件通电校准后，处在主模式的ＵＳＢ控制板将根据ＰＡ１輸出运行数据信号，并经方向后传入光学镜头的ＰＷＤＮ，以使处在从方式的图像感应器开始工作。ＰＣＬＫ给予清晰度数字时钟，ＨＲＥＦ给予水准同歩数据信号，ＶＳＹＮＣ给予垂直同步数据信号。这两个同歩数据信号与图象信息的时序图关联如图所示２所显示。

ＶＳＹＮＣ会在一帧图象传递到控制板后开启ＩＮＴ０终断。由于信息量很大，本设计方案沒有在ＩＮＴ０终断服务项目程序段中开展所有的数据处理方法，只是设定了一个标志位，并根据标志位的情况来在源程序中实现解决，那样就防止因为数据处理方法時间过长而使控制板没法回应其他终断。

ＵＳＢ控制板的ＦＩＦＯ处在从方式。控制板的节点设定为ＥＰ２―５１２ 四重缓存文件；ＥＰ６－５１２四重缓存文件，块传送方式。那样的设定能够达到系统要求。

３、插口编程设计

ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２给予了充足的终断資源，除内嵌８０５１终断資源外，ＦＸ２还为ＩＮＴ２和ＩＮＴ４给予了一个中断向量表，表格中有２７个 ＩＮＴ２（ＵＳＢ）中断向量和１４个ＩＮＴ４中断向量。因而，在制定中，绝大多数工作中都可以根据终断服务项目程序段来进行。图３、图４分别是主操作程序和Ｉ２Ｃ ＩＮＴ终断服务项目程序段的流程表。

同ＥＺ－ＵＳＢ系列产品的其他控制板一样，Ｃｙｐｒｅｓｓ企业也为ＦＸ２给予了较为完善的开发设计模块ＣＹ３６８１。这一模块包含带１２８脚ＣＹ７Ｃ６８０１３的硬件设计板和相对应的操作面板及其ＧＰＩＦ编码自动生成手机软件。因而能够十分便捷地完成固定件的开发设计。

ＵＳＢ机器设备驱动的制定是根据ＷＤＭ（驱动软件实体模型）并选用分层次实体模型来开展。应用软件根据启用Ｗｉｎｄｏｗｓ ＡＰＩ涵数来开展的对ＷＩＮ３２分系统开展ＷＩＮ３２启用，并根据Ｉ／Ｏ管理工具造成ＩＲＰ（Ｉ／Ｏ要求包），随后传播给ＵＳＢ驱动软件，然后再由驱动软件实行对应的实际操作，并将結果退还给Ｉ／Ｏ管理工具。用ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ可设定全部体系的回调函数方法，当加上一个新设施和ＩＲＰ必须发送至驱动软件时，根据核心可获取这种方法。下边是ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ方法的简略內容：

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＤｒｉｖｅｒＥｘｔｅｎｓｉｏｎ－＞ＡｄｄＤｅｖｉｃｅ＝ＶｃａｍｅｒａＡｄｄＤｅｖｉｃｅ;

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＤｒｉｖｅｒＵｎｌｏａｄ＝ＶｃａｍｅｒａＵｎｌｏａｄ;

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＭａｊｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎ［ＩＲＰ_ＭＪ_ＣＲＥＡＴＥ］＝ ＶｃａｍｅｒａＣｒｅａｔ;

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＭａｊｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎ［ＩＲＰ_ＭＪ_ＣＬＯＳＥ］＝ ＶｃａｍｅｒａＣｌｏｓｅ？

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＭａｊｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎ［ＩＲＰ_ＭＪ_ＲＥＡＤ］＝ＶｃａｍｅｒａＲｅａｄ？

ＤｒｉｖｅｒＯｂｊｅｃｔ－＞ＭａｊｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎ［ＩＲＰ_ＭＪ_ＷＲＩＴＥ］＝ＶｃａｍｅｒａＷｒｉｔｅ？

……

事实上，ＵＳＢ顾客驱动软件中含有很多的方法，也对Ｗｉｎｄｏｗｓ ＤＤＫ专用工具下开发设计ＵＳＢ顾客驱动软件的办法和全过程作了详尽的详细介绍。

４、总结

现阶段，早已研发出试品，而且在一些应用软件上实现过检测，得到 了不错的实际效果，其屏幕分辨率达到１２８０１０２４。

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