１、概述
现在，能够传输高品质视频信号的两种总线接口（ＵＳＢ和ＩＥＥＥ １３９４接口）都支撑即插即用，且具有易扩展、运用方便等特色。可是ＩＥＥＥ １３９４接口的价格相对较高，因而，当时选用更多的是USB接口。
ＵＳＢ的数据传输有４种形式：块传输（Ｂｕｌｋ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、中止传输（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、同步传输（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）、操控传输（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ）。当需求快速传输大批量的精确数据时，一般选用块传输形式；而当传输实时性较强的数据时，则应选用中止传输形式。现在的ＵＳＢ２．０规范在原有的低速形式（ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ） １．５Ｍｂ／ｓ、全速形式（ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄ） １２Ｍｂ／ｓ的基础上又支撑高达４８０Ｍｂ／ｓ的高速形式（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ），从而使ＵＳＢ总线真实成为能满意高速运用场合的规范衔接总线。在ＵＳＢ２．０中，每毫秒可发送８～１０微帧，这比ＵＳＢ１．１的传输速率有了极大的进步，一起对缓存的要求也大大降低了。ＵＳＢ２．０向下彻底兼容，协议规则，在全速形式和低速形式下，主机操控器和ｈｕｂ之间也能够进行高速传输，可是ｈｕｂ和外设之间依然坚持原有传输形式，这样能够使设备在同享带宽时抵触最小。
２、硬件电路
本体系选用ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．公司的ＯＶ９６２０作为视频信号的收集芯片，用ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２作为ＵＳＢ操控芯片并为ＯＶ９６２０供给作业时钟，Ｅ２ＰＲＯＭ运用２４ＬＣ６５，经过Ｉ２Ｃ总线衔接一切芯片。硬件衔接框图见图１所示。
２．１ ＯＶ９６２０的首要特性
ＯＶ９６２０是美国ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ公司为数字照相机和摄像机产品开发的高性能１３０万像素五颜六色ＣＭＯＳ数字图画传感器芯片。与传统的ＣＣＤ传感器比较，ＣＭＯＳ最显着的优势是集成度高、功耗小、出产成本低，简单与其他芯片整合。该款芯片的图画总区域为６．８２５．３９ｍｍ２，成像区域为６．６６５．３２ｍｍ２，十分有利于产品的小型化。
该芯片支撑ＳＸＧＡ（１２８０１０２４分辨率）和ＶＧＡ（６４０４８０分辨率）两种形式和ＳＣＣＢ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｕｓ）接口，运用２４ＭＨｚ晶振，内置１０位Ａ／Ｄ转换器，能供给１０位数字视频信号。别的该芯片还可输出像素时钟以及行、场同步信号，并能够直接与专用集成电路体系衔接，其后端体系能够经过ＳＣＣＢ接口来操控。可运用ＵＳＢ２．０操控器，在Ｐ４ １．５Ｇ以上体系中供给１５ｆｐｓ的ＳＸＧＡ或３０ｆｐｓ的ＶＧＡ动态印象。该芯片选用Ｂａｙｅｒ滤光阵列把输入光信号分解成ＲＧＢ三原色，像素阵列有１３１２１０３６＝１３５９２３２个，成像像素有１２８０１０２４＝１３１０７２０个。不成像像素可作为光学黑体像素用作黑值校准以补偿由光线引起的温度改变和暴光改变。
芯片中运用的ＳＣＣＢ接口是ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ公司拟定的一种用于操控图画传感器的三线接连总线（ＳＣＳ、ＳＩＯ１、ＳＩＯ０），其间ＳＣＳ用于完结片选（低电平有用），当芯片被选中后，ＳＩＯ１、ＳＩＯ０在功能及运用上和Ｉ２Ｃ总线兼容。
别的，ＯＶ９６２０还供给了一个操控信号输入端（ＰＷＤＮ），可用于完结掉电形式的开关。在本规划中，因为ＯＶ９６２０与其他芯片一起作业，因而，没有选用片选而是由ＰＷＤＮ 来完结操控。
２．２ ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２的首要特色
ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２（即ＣＹ７Ｃ６８０１３）是Ｃｙｐｒｅｓｓ公司为高速传输外设规划的ＵＳＢ２．０操控芯片。该芯片内含１个增强型８０５１处理器、１个串行接口引擎（ＳＩＥ）、１个ＵＳＢ收发器、８．５ｋＢ片上ＲＡＭ、４ｋＢ ＦＩＦＯ存储器以及１个通用可编程接口（ＧＰＩＦ）。
ＦＸ２选用量子ＦＩＦＯ处理构架，其ＵＳＢ接口和运用环境能够直接同享ＦＩＦＯ，而微操控器则可不参加数据传输但答应以ＦＩＦＯ或ＲＡＭ办法拜访这些同享ＦＩＦＯ，这样，就较好地处理了ＵＳＢ高速形式的带宽问题。
ＦＸ２有一个Ｉ２Ｃ兼容端口，当ＦＸ２作为主操控器，ＳＣＬ时钟频率为１００／４００ｋｂｐｓ时，该端口兼容Ｉ２Ｃ总线。一般情况下，该端口由两个内部操控器驱动：一个在程序加载时主动读取ＶＩＤ／ＰＩＤ／ＤＩＤ和装备信息；另一个是芯片中的８０５１，一旦开端运转，８０５１运用芯片中的Ｉ２ＣＴＬ和Ｉ２ＤＡＴ寄存器操控挂接在Ｉ２Ｃ总线上的外围设备。具体来说，体系上电时，ＦＸ２会经过内部逻辑监测Ｉ２Ｃ端口，假如发现有地址为０ｘＣ０ 或许是０ｘＣ２的Ｅ２ＰＲＯＭ，便在Ｅ２ＰＲＯＭ内部存储空间０ｘＣ０运用ＶＩＤ／ＰＩＤ／ＤＩＤ值或许把Ｅ２ＰＲＯＭ的内容加载到内部ＲＡＭ中。
２．３ 电路原理及规划
规划中可运用Ｉ２Ｃ总线完结ＵＳＢ操控器与图画传感器的衔接，并选用Ｅ２ＰＲＯＭ（２４ＬＣ６５）作为代码存储器，然后经过ＦＸ２的Ｃ２办法加载固件程序。体系上电复位后，处于主形式的ＵＳＢ操控器将经过ＰＡ１输出发动信号，并经反向后传到图画传感器的ＰＷＤＮ，以使处于从形式的图象传感器开端作业。ＰＣＬＫ供给像素时钟，ＨＲＥＦ供给水平同步信号，ＶＳＹＮＣ供给笔直同步信号。这两个同步信号与图画数据的时序联系如图２所示。
ＶＳＹＮＣ会在一帧图画传输到操控器后触发ＩＮＴ０中止。因为数据量太大，本规划没有在ＩＮＴ０中止服务子程序中进行悉数的数据处理，而是设置了一个标志位，并经过标志位的状况来在主程序中进行处理，这样就防止因为数据处理时刻太长而使操控器无法呼应其它中止。
ＵＳＢ操控器的ＦＩＦＯ处于从形式。操控器的端点设置为ＥＰ２―５１２ 四重缓存；ＥＰ６－５１２四重缓存，块传输形式。这样的设置能够满意体系要求。
３、接口程序规划
ＥＺ－ＵＳＢ ＦＸ２供给了丰厚的中止资源，除内置８０５１中止资源外，ＦＸ２还为ＩＮＴ２和ＩＮＴ４供给了一个中止向量表，表中有２７个 ＩＮＴ２（ＵＳＢ）中止向量和１４个ＩＮＴ４中止向量。因而，在规划中，大部分作业都可经过中止服务子程序来完结。图３、图４分别是主程序流程和Ｉ２Ｃ ＩＮＴ中止服务子程序的流程图。
同ＥＺ－ＵＳＢ系列的其它操控器相同，Ｃｙｐｒｅｓｓ公司也为ＦＸ２供给了比较齐备的开发套件ＣＹ３６８１。这个套件包括带１２８脚ＣＹ７Ｃ６８０１３的硬件开发板和相应的操控面板以及ＧＰＩＦ代码主动生成软件。因而能够十分方便地完结固件的开发。
ＵＳＢ设备驱动程序的规划是根据ＷＤＭ（驱动程序模型）并选用分层模型来进行。运用程序经过调用Ｗｉｎｄｏｗｓ ＡＰＩ函数来进行的对ＷＩＮ３２子体系进行ＷＩＮ３２调用，并经过Ｉ／Ｏ管理器发生ＩＲＰ（Ｉ／Ｏ恳求包），然后传递给ＵＳＢ驱动程序，接着再由驱动程序履行相应的操作，并将成果返还给Ｉ／Ｏ管理器。用ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ可设置整个体系的回调例程，当增加一个新设备和ＩＲＰ需求发送到驱动程序时，经过内核可调用这些例程。下面是ＤｒｉｖｅｒＥｎｔｒｙ例程的扼要内容：
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？
……
实际上，ＵＳＢ客户驱动程序中包括很多的例程，也对Ｗｉｎｄｏｗｓ ＤＤＫ东西下开发ＵＳＢ客户驱动程序的办法和进程作了具体的介绍。
４、小结
现在，现已开宣布样品，并且在一些运用程序上进行过测验，获得了很好的作用，其分辨率高达１２８０１０２４。
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