發(fā)布時間：2021-04-07 03:36

　　開發(fā)USB （Universal Serial Bus,通用串行總線）驅(qū)動程序是一項比較繁瑣和復雜的工作,雖然Linux下的USB核心子系統(tǒng)封裝了大部分的復雜性,并提供了相應的支持機制。USB協(xié)議規(guī)范定義了一套許多類型的外圍設備都可以遵循的標準,但對于像視頻設備這類,它們沒有統(tǒng)一定義的標準,來自不同制造商的不同設備,都需要編寫特定的驅(qū)動程序。在嵌入式系統(tǒng)中,資源相對不足,帶寬較窄,要滿足視頻的實時性要求相對困難,這對嵌入式系統(tǒng)下開發(fā)USB攝像頭驅(qū)動程序提出了較高的要求,因此在設計驅(qū)動時,應當充分利用USB總線帶寬并保證內(nèi)存與攝像頭之間數(shù)據(jù)的高速穩(wěn)定交換。為了滿足這一要求,本課題參考開源項目GSPCA/SPCA5xx,采納Linux內(nèi)核建議并遵循V4L （Video for Linux, Linux下的視頻標準）,提出雙URB （USB Request Block, USB請求塊）分配策略和MMAP （Memory Map,內(nèi)存映射）機制以最大限度的提高視頻采集速度,最終在S3C2440AL_ARM開發(fā)平臺上設計并實現(xiàn)了USB攝像頭的嵌入式Linux設備驅(qū)動,并對該驅(qū)... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學北京市

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 課題背景
    1.2 目的和意義
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
    1.4 本論文組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
2 嵌入式系統(tǒng)
    2.1 嵌入式定義
    2.2 嵌入式Linux
        2.2.1 什么是Linux
        2.2.2 嵌入式Linux系統(tǒng)的分類
        2.2.3 嵌入式Linux的獨特優(yōu)勢
    2.3 本章小結(jié)
3 開發(fā)環(huán)境部署
    3.1 選擇商業(yè)版
        3.1.1 是否選擇商業(yè)版
        3.1.2 如何選擇商業(yè)版
    3.2 設計和實現(xiàn)目標系統(tǒng)
        3.2.1 創(chuàng)建一個目標Linux系統(tǒng)
        3.2.2 安裝和使用開發(fā)工具
    3.3 S3C2440AL開發(fā)板配置
        3.3.1 硬件配置
        3.3.2 地址空間分配
        3.3.3 交叉編譯環(huán)境
    3.4 本章小結(jié)
4 USB設備驅(qū)動程序開發(fā)
    4.1 USB通用串行總線
        4.1.1 USB拓撲結(jié)構(gòu)
        4.1.2 USB工作方式
        4.1.3 USB支持的設備
        4.1.4 USB設備基礎
    4.2 攝像頭驅(qū)動設計與實現(xiàn)
        4.2.1 USB驅(qū)動層次結(jié)構(gòu)
        4.2.2 Video4Linux
        4.2.3 重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        4.2.4 驅(qū)動過程
        4.2.5 雙URB分配策略
        4.2.6 MMAP內(nèi)存映射機制
    4.3 本章小結(jié)
5 測試與性能分析
    5.1 功能測試
    5.2 性能分析
結(jié)論
參考文獻
附錄
    probe函數(shù)調(diào)用關系圖及詳細函數(shù)說明
    open函數(shù)調(diào)用關系圖及詳細函數(shù)說明
    mmap函數(shù)調(diào)用詳細說明
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]嵌入式Linux下USB攝像頭驅(qū)動實現(xiàn)[J]. 宋麗華,高珂.  計算機工程. 2010(09)
[2]基于s3c2440的Linux攝像頭驅(qū)動開發(fā)[J]. 曹占中,周余,王自強,都思丹.  電子測量技術(shù). 2009(02)
[3]基于S3C2440的嵌入式Linux系統(tǒng)移植的研究與實現(xiàn)[J]. 趙敏,楊恢先,湯安平.  電子器件. 2008(06)
[4]基于嵌入式平臺的USB攝像頭驅(qū)動程序的實現(xiàn)[J]. 劉飛,張曦煌.  計算機工程與設計. 2008(08)
[5]基于ARM嵌入式的視頻采集系統(tǒng)設計[J]. 李衛(wèi)中,王典洪.  電子技術(shù). 2007(Z3)
[6]基于嵌入式Linux的USB攝像頭驅(qū)動開發(fā)[J]. 劉春成.  計算機工程與設計. 2007(08)
[7]Linux下基于ARM920T的USB攝像頭圖像采集[J]. 王永清,何波,王乾,郭磊.  微計算機信息. 2007(02)
[8]Linux下USB設備驅(qū)動研究與開發(fā)[J]. 楊偉,劉強,顧新.  計算機工程. 2006(19)
[9]基于ARM7和嵌入式Linux系統(tǒng)下USB接口的設計[J]. 李光明,姚斌.  計算機工程與設計. 2006(06)
[10]在嵌入式Linux平臺上使用USB攝像頭[J]. 王滔,季曉勇.  微計算機應用. 2006(01)



本文編號：3122718