基于USB接口的同步視頻輸出系統(tǒng)設計方案

　　固件的程序框圖如上所示。其中設備請求部分即為控制管道信息，是由單片機負責，而數(shù)據(jù)通道主要是通過GPIF操作，隔離了單片機的參與，提高數(shù)據(jù)傳輸速度。

　　固件代碼編寫使用Keil uVision,GPIF編程應用CYPRESS公司的GPIF工具（GPIFTOOL）。GPIF可以控制FX2端點FIFO,也可以產(chǎn)生六個控制輸出端（CTL0~CTL5）和九根地址線輸出，并且可以接收六個外部輸入信號，并對這些信號進行邏輯編程控制，從而控制FX2與外部接口的讀寫時序。實際操作可以利用GPIFTOOL繪制波形描述符，轉(zhuǎn)為C文件，配置各個相關的寄存器，控制SRAM接口讀寫邏輯。

　　SRAM硬件接口的時序圖如下：

　　依據(jù)上面的波形圖，我們只需要在S1結(jié)束的時候跳轉(zhuǎn)S0 狀態(tài)即可。將繪制的波形圖應用GPIF TOOL轉(zhuǎn)換為gpif.c文件，加入Project中，連接編譯即可得到固件。

　　在固件編程中電源管理部分，由于FX2在首次枚舉電流大約是75mA,FX2設備的識別則至少需要100mA,小于500mA,因此在固件中要加進電源檢測，如果小于100mA,必須向主機申請更大的電流，直到主機正確識別FX2.

　　3.用戶應用程序和USB設備驅(qū)動程序設計

　　USB設備驅(qū)動程序是連接USB外設、操作系統(tǒng)以及用戶應用程序的橋梁，是USB設備連接到計算機系統(tǒng)的軟件接口。

　　FX2 系列CYPRESS公司提供了一個通用的USB驅(qū)動程序ezusb.sys,可以實現(xiàn)USB外設和應用程序之間的一般的通信和控制功能，開發(fā)者如果需要實現(xiàn)系統(tǒng)特有的通信和控制功能，必須在此基礎上加以修改，比如，通用USB驅(qū)動程序每一次塊傳輸數(shù)據(jù)大小必須小于64KB,而一般一幅圖像數(shù)據(jù)的大小大于或者等于64KB,如果要求每次傳輸一幅圖像到USB外設，則必須在通用USB驅(qū)動程序上加以改動。

　　此外還需要在驅(qū)動程序中添加下載固件部分，在USB外設上電以后，可以自動下載固件到FX2的RAM中，F(xiàn)X2二次枚舉，主機正確識別USB外設。

　　用戶的應用程序是操作系統(tǒng)和用戶的接口，它以不同的參數(shù)調(diào)用驅(qū)動程序的函

　　數(shù)，控制USB外設，實現(xiàn)用戶定義系統(tǒng)的各種功能：讀寫視頻圖像，利用控制管道的用戶定義命令對FX2進行監(jiān)控以及重新下載固件等等。

　　應用程序的程序框圖如下：

　　4.結(jié)束語

　　針對視頻圖像同步輸出實際需要，本系統(tǒng)采用USB 2.0的高速協(xié)議，CYPRESS公司的FX2 USB 控制器，使USB設備接口硬件簡化，引入視頻顯示部分的場同步信號觸發(fā)數(shù)據(jù)流，視頻圖像的顯示結(jié)果標準平滑。本系統(tǒng)視頻圖像的傳輸速度嚴格依據(jù)PAL制為50場/秒，GPIF的接口速度為24MB/s.此外本系統(tǒng)可擴展性強，方便實用，稍加改動，可以將任何數(shù)據(jù)從主機高速導入外設，目前可以達到最大速度為23MB/s;如果加入視頻采集部分電路，就可成為一個實時采集視頻系統(tǒng)。