基于USB2.0免驅攝像頭固件的設計
發(fā)布時間:2023-03-24 23:22
隨著時代的進步和技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的攝像頭雖然隨著總線技術的發(fā)展在傳輸數據速率上有了很多提高,但是其還存在很多缺陷,對于某種攝像頭,用戶必須安裝對應的驅動,當用戶更換攝像頭時,其需要跟換驅動或者升級操作系統(tǒng)才能正常的使用,這給用戶帶來了很大的不便。此時,免驅攝像頭越來越多的出現在人們的視野中。與傳統(tǒng)攝像頭相比,免驅攝像頭能夠實現操作系統(tǒng)的兼容,實現真正的即插即用。本文就是主要是針對這種免驅動網絡攝像頭提出的一種免驅固件設計方式,其中對程序的流程重點介紹其采用的設計方式和某些問題的處理。 本文首先介紹免驅攝像頭發(fā)展歷史,同時還介紹了固件設計所需具備的基礎常識,包括USB2.0協議、USB總線傳輸特點、USB數據傳輸方式等。在剖析UVC(Usb Video Class)協議的基礎上,對免驅攝像頭芯片的結構以及相關寄存器都進行了相應的闡述,同時還對固件設計時數據采用的數據結構進行了說明。在固件設計章節(jié),針對固件,采用中斷消息處理機制,設計靈活的程序結構和精簡的處理函數,及時的處理各種命令狀態(tài),節(jié)省程序運行的RAM空間,降低設計成本,保證設備的正常高速運行。在設計工作方面中,利用KeilC51編...
【文章頁數】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 USB攝像頭的發(fā)展以及免驅概念的提出
1.2 免驅攝像頭的發(fā)展現狀
1.3 本論文的研究目標與主要工作
2 實現USB免驅設計的基礎知識
2.1 USB總線技術特點
2.1.1 USB的易于使用
2.1.2 USB的速度
2.1.3 USB總線的拓撲結構
2.1.4 USB接口的電氣特性
2.2 USB通信協議
2.2.1 USB數據流模式
2.2.2 USB劃分的數據單元
2.2.3 USB數據傳輸模式
2.3 USB外設硬件設備的免驅工作原理
3 USB Video Class視頻驅動
3.1 USB Video Class協議介紹
3.2 基于協議的視頻功能拓撲
3.3 UVC協議中的描述符及其配置
3.3.1 設備描述符
3.3.2 配置描述符
3.3.3 IAD(Interface Association Descriptor)描述符
3.3.4 端點描述符
3.3.5 UVC接口描述符
3.3.6 Class-specific VideoStreaming Interface Input Header描述符
3.3.7 字符串描述符
3.4 UVC類請求命令
3.5 免驅USB視頻傳輸系統(tǒng)核心部件選擇
3.6 芯片相關控制寄存器
3.7 USB控制階段數據輸入輸出流程
4 免驅USB WebCamera系統(tǒng)固件設計
4.1 固件主程序設計流程
4.2 固件程序消息處理機制
4.3 固件設計中視頻控制流程
4.4 固件中設計模塊的組成
4.4.1 標準Usbrequest請求處理模塊
4.4.2 類請求處理模塊
4.4.3 EEPROM存儲模塊
4.4.4 中斷處理模塊
4.4.5 設備描述符初始化模塊
4.5 數據在EEPROM中的處理
4.6 USB帶寬自動調整的固件設計
4.6.1 Video Probe and Commit Contro1s
4.6.2 固件自動調節(jié)帶寬設計
5 應用程序的設計和系統(tǒng)測試
5.1 上層應用軟件的設計
5.1.1 主程序視頻顯示界面
5.1.2 軟件界面設計
5.2 設備枚舉測試
6 結論
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3770056
【文章頁數】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 USB攝像頭的發(fā)展以及免驅概念的提出
1.2 免驅攝像頭的發(fā)展現狀
1.3 本論文的研究目標與主要工作
2 實現USB免驅設計的基礎知識
2.1 USB總線技術特點
2.1.1 USB的易于使用
2.1.2 USB的速度
2.1.3 USB總線的拓撲結構
2.1.4 USB接口的電氣特性
2.2 USB通信協議
2.2.1 USB數據流模式
2.2.2 USB劃分的數據單元
2.2.3 USB數據傳輸模式
2.3 USB外設硬件設備的免驅工作原理
3 USB Video Class視頻驅動
3.1 USB Video Class協議介紹
3.2 基于協議的視頻功能拓撲
3.3 UVC協議中的描述符及其配置
3.3.1 設備描述符
3.3.2 配置描述符
3.3.3 IAD(Interface Association Descriptor)描述符
3.3.4 端點描述符
3.3.5 UVC接口描述符
3.3.6 Class-specific VideoStreaming Interface Input Header描述符
3.3.7 字符串描述符
3.4 UVC類請求命令
3.5 免驅USB視頻傳輸系統(tǒng)核心部件選擇
3.6 芯片相關控制寄存器
3.7 USB控制階段數據輸入輸出流程
4 免驅USB WebCamera系統(tǒng)固件設計
4.1 固件主程序設計流程
4.2 固件程序消息處理機制
4.3 固件設計中視頻控制流程
4.4 固件中設計模塊的組成
4.4.1 標準Usbrequest請求處理模塊
4.4.2 類請求處理模塊
4.4.3 EEPROM存儲模塊
4.4.4 中斷處理模塊
4.4.5 設備描述符初始化模塊
4.5 數據在EEPROM中的處理
4.6 USB帶寬自動調整的固件設計
4.6.1 Video Probe and Commit Contro1s
4.6.2 固件自動調節(jié)帶寬設計
5 應用程序的設計和系統(tǒng)測試
5.1 上層應用軟件的設計
5.1.1 主程序視頻顯示界面
5.1.2 軟件界面設計
5.2 設備枚舉測試
6 結論
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3770056
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