基于USB接口的同步視頻輸出系統設計方案

　　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，而數據通道主要是通過(guò)GPIF操作，隔離了單片機的參與，提高數據傳輸速度。

　　固件代碼編寫(xiě)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(diǎn)FIFO,也可以產(chǎn)生六個(gè)控制輸出端（CTL0~CTL5）和九根地址線(xiàn)輸出，并且可以接收六個(gè)外部輸入信號，并對這些信號進(jìn)行邏輯編程控制，從而控制FX2與外部接口的讀寫(xiě)時(shí)序。實(shí)際操作可以利用GPIFTOOL繪制波形描述符，轉為C文件，配置各個(gè)相關(guān)的寄存器，控制SRAM接口讀寫(xiě)邏輯。

　　SRAM硬件接口的時(shí)序圖如下：

　　依據上面的波形圖，我們只需要在S1結束的時(shí)候跳轉S0 狀態(tài)即可。將繪制的波形圖應用GPIF TOOL轉換為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(jìn)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(hù)應用程序和USB設備驅動(dòng)程序設計

　　USB設備驅動(dòng)程序是連接USB外設、操作系統以及用戶(hù)應用程序的橋梁，是USB設備連接到計算機系統的軟件接口。

　　FX2 系列CYPRESS公司提供了一個(gè)通用的USB驅動(dòng)程序ezusb.sys,可以實(shí)現USB外設和應用程序之間的一般的通信和控制功能，開(kāi)發(fā)者如果需要實(shí)現系統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驅動(dòng)程序每一次塊傳輸數據大小必須小于64KB,而一般一幅圖像數據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驅動(dòng)程序上加以改動(dòng)。

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

　　用戶(hù)的應用程序是操作系統和用戶(hù)的接口，它以不同的參數調用驅動(dòng)程序的函

　　數，控制USB外設，實(shí)現用戶(hù)定義系統的各種功能：讀寫(xiě)視頻圖像，利用控制管道的用戶(hù)定義命令對FX2進(jìn)行監控以及重新下載固件等等。

　　應用程序的程序框圖如下：

　　4.結束語(yǔ)

　　針對視頻圖像同步輸出實(shí)際需要，本系統采用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(jiǎn)化，引入視頻顯示部分的場(chǎng)同步信號觸發(fā)數據流，視頻圖像的顯示結果標準平滑。本系統視頻圖像的傳輸速度嚴格依據PAL制為50場(chǎng)/秒，GPIF的接口速度為24MB/s.此外本系統可擴展性強，方便實(shí)用，稍加改動(dòng)，可以將任何數據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(gè)實(shí)時(shí)采集視頻系統。