通過Linux實時處理USB大存儲設(shè)備的視

由於非PC硬件對于USB主機功能的需求不斷地增長。對於可攜式消費電子產(chǎn)品（如手機）也一樣如此，另外USB主機功能在家庭娛樂產(chǎn)品（如機頂盒、游戲機）中也越來越普及。以下簡單實現(xiàn)的電路演示了如何將存儲到一個閃存驅(qū)動器中的視頻內(nèi)容處理成可用于顯示器上觀看。它還詳細介紹了如何克服添加支持Linux系統(tǒng)USB驅(qū)動的難題，從而可輕松地將不同的USB外設(shè)連接到嵌入式USB主機內(nèi)。

圖1所示為視頻處理電路的基本結(jié)構(gòu)。硬件要求包括：

• 德州儀器基于AM3359的DevKit8600開發(fā)平臺
• 1個VGA 8000適配器
• 1個橋接板
• 1個FTDI的FT313H EVM模塊
• 12V供電
• 1個4端口的高速USB集線器
• 1個USB鍵盤
• 1個高速USB閃存驅(qū)動（帶媒體播放器和快速啟動腳本拷貝到根文件夾）

圖1：基于USB的視頻處理電路的功能模塊圖

AM3359 500-mhz微處理器有一個ARM cortex-a8 32位精簡指令集的核，非常適合目前的多媒體應(yīng)用。通常微控制器/微處理器如果是被用在這里描述的這類應(yīng)用，需要有特別為他們而寫的驅(qū)動，使他們可以操作連接的USB設(shè)備。這會引起不必要的技術(shù)問題，特別是對于沒有這方面經(jīng)驗的工程師，會延長開發(fā)時間。然而，F(xiàn)T313H設(shè)計用于結(jié)合基于Linux的處理器，可以在AM3359上訪問本地主機堆棧。該設(shè)備處理USB協(xié)議，數(shù)據(jù)調(diào)度等等，使AM3359的處理能力集中在基本任務(wù)上。由于支持分包傳輸，主機IC可以處理從集線器傳來的鍵盤和閃存的USB數(shù)據(jù)，支持HID類和大量存儲類。大量存儲類允許執(zhí)行批量傳輸模式 – 這點很重要，因為視頻應(yīng)用需要能保持的快速傳輸速率。

FT313H專為輕松集成設(shè)計的， 有效吻合系統(tǒng)處理器總線。此外，由于其強大的性能，它被證明是涉及到大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)母叨葍?yōu)化的文件傳輸應(yīng)用。這480兆位/ usb2.0-兼容 IC為系統(tǒng)設(shè)計增加了高速USB主控連接功能，實現(xiàn)與大容量存儲設(shè)備的快速數(shù)據(jù)傳輸接口，還可通過其支持的標準USB類驅(qū)動連接無線設(shè)備，實現(xiàn)模塊化系統(tǒng)擴展。板級互連包括一個通用的8或16位總線，NOR存儲器，或SRAM存儲器接口。它的電池充電檢測功能意味著，和此類主電源應(yīng)用一樣，它還可以應(yīng)用于電池供電的便攜式應(yīng)用–可控制供給外部硬件工作/充電模式的電流。

示例中的閃存驅(qū)動電路，與連接FT313H，能夠向AM3359傳輸需要處理的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)再由AM3359輸出到顯示器。通過在電路中集成一個高速USB主控芯片，微控制器/微處理器獲取了本來不具備的訪問USB外設(shè)的能力。由于系統(tǒng)是基于Linux的，所有本地USB類驅(qū)動程序都可用，不需要開發(fā)HID或集線器類驅(qū)動程序。直接存儲器DMA傳輸通過限制需要從總線提取數(shù)據(jù)的指令的數(shù)量，進一步加快數(shù)據(jù)搬移。

電路設(shè)置如下。接上12伏電源，將USB 集線器插入到FT313H EVM模塊的下行端口，然后將鍵盤和閃存插入集線器上的USB端口 。下一步把顯示器連接到VGA端口并且打開顯示器。等到顯示器上出現(xiàn)登錄界面，使用USB鍵盤輸入字符‘root’（所有小寫），按回車鍵登錄嵌入式Linux。通過鍵盤你再發(fā)出下一條命令‘cd /media/sda1’（但在‘cd’之后一定要加一個空格）。最后通過鍵盤發(fā)出‘./play demo.avi’命令來停止播放。要停止播放，只需關(guān)閉電源12伏供電。

這個電路中的演示平臺（可以接入DevKit8600平臺，VGA適配器，橋接板和EVM模塊），產(chǎn)品編號為UMFT313EV。它可以方便的在市場上買到并集成到嵌入式系統(tǒng)做為設(shè)計的原型驗證。

憑藉著對於大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，市場仍殷切期盼著USB高速主機解決方案。這里討論的電路展示了FT313H與微處理器/微控制器單元集成，為系統(tǒng)設(shè)計添加USB功能時的性能。它展示了將USB主控芯片集成到基于Linux的系統(tǒng)設(shè)計所帶來的操作便利性，使系統(tǒng)的微控制器/微處理器可以受益于本地驅(qū)動支持。這意味著，可以直接實現(xiàn)開發(fā)，避免驅(qū)動開發(fā)的障礙。