毕业设计-RITCIS.PPT

本系统所采用的CMOS图像传感器为Micron公司的MT9M001,它是一款图像分辨率为1280X1024 130万像素的图像传感器，可通过配置CMOS内部寄存器实现增益、帧速率、帧窗口大小等参数的控制 USB控制器采用的是Cypress公司的EZ-USB FX2 CY7C68013 * 这是EZ-USB FX2的内部结构框图，其内置的智能串行接口引擎(SIE)能处理USB协议中的数据传输格式，使CPU能专注于应用功能 通用可编程接口GPIF及端点FIFO为各种通用接口提供了无缝连接 * 数据传输通常需要CPU干预，这样会限制传输速率。但EZ-USB FX2系列采用了一种独特的数据传输架构。在这种模式下，由GPIF作为外设与USB芯片的连接， * 这是FX2 端点FIFO的结构图。FX2使用…… * FX2系列的端点FIFO还提出了一个新的概念叫“量子FIFO”。它的意思是指数据传输不是一个字节一个字节地传输，而是以包的形式传输，接口域与USB域…… * 这是固件程序的源文件列表，包括框架源程序…… * 固件程序主要负责完成两项任务：响应…… TD_Init()为初始化函数，TD_Poll()为执行外部设备操作命令的轮循函数，这里为执行GPIF读取波形 右图为固件程序的流程图 * 右图是FX2 GPIF与外部设备接口的结构框图。IFCLK为GPIF的工作时钟，可由外部设备或内部68013时钟提供。 * 这就是GPIF波形设计工具GPIF Designer的界面，图中是GPIF与外部设备连接的结构框图 * GPIF默认提供四种波形设计，包括单字节读写和FIFO读写，本系统只需要FIFO读波形。每个GPIF波形可提供7个可编程状态，S0~S6以及一个特定的空闲状态S7.本设计中只采用了S0、S1和S7IDLE状态 S0为准备 S1读取状态，包含Flow State，决定态由FIFO Flag判断…… * 为了高效地处理来自外部设备的突发数据，GPIF在FIFO模式传输中采用了一种叫做Flow State的特性。 * 这是系统整体图，由两块50*50的小板叠加而成，后面板为68013，前面板为CMOS探测器，探测器置于板子中心以满足光学对称性，两块板通过两排插针连接。 * 速度测试采用了Bus Hound这个软件，它可监控主机上的任何总线上的数据传输，并能对总线速度进行测试 插上设备后，该系统显示为USB_CMOS摄像头，所测得速度最高34.8M/s，能够满足实际要求 * * * 基于Cypress公司USB控制器的图像传输技术研究 答 辨 人: 刘 登 宇 指导老师:徐 超 北京理工大学学士学位论文答辩 北京理工大学信息科学技术学院 2008年6月16日 课题背景 CMOS图像传感器 电路集成 成本低廉 功耗低 USB2.0总线接口技术 高速传输 吞吐量大 应用灵活 支持热插拔 国内外发展现状 美国MuTech Phoenix系列 华旗数码技术实验室 USB视频传输系统构成 USB视频传输系统器件选择 CMOS图像传感器：Micron MT9M001 CMOS图像传感器 图像分辨率:1280X1024 SXGA 30帧/秒逐行扫描 电子卷帘快门 可编程控制增益、帧 速率、帧窗口大小 USB控制器：Cypress EZ-USB FX2 CY7C68013 USB控制器 集成USB2.0收发器、SIE(串行接口引擎)、增强型8051微控制器 通用可编程接口(GPIF)，8位/16位数据总线 四个可编程端点(批量、同步、中断) EZ-USB FX2 68013 USB控制器 USB接收器接收外部差分信号后，由智能串行接口引擎处理USB协议中的数据传输格式，而微控制器8051则专注于应用功能。 通用可编程接口GPIF和主/从端点FIFO(8位或16位数据总线)为ATA、UTOPIA、EPP、PCMCIA和DSP等通用接口提供了简单的无缝连接。 独特数据传输架构 数据传输通常需要CPU通过固件访问芯片中的端点FIFO，也需要CPU通过固件访问外围设备的接口电路。然而，这种工作方式会因CPU固件程序执行效率低而限制数据传输速率，在高速传输时显得格外突出。 FX2采用了一种特殊的数据传输模式。在此模式下，无需CPU执行内部8051固件程序便可直接实现端点FIFO与外部的数据交换。从而很好地解决了因微处理器转发方式造成的带宽瓶颈，实现了数据的高速传输。 端点FIFO FX2使用数量较少的大端点缓冲区代替数量较多的小端点缓冲区 FX2为其大端点(EP2、4、6、8)提供了双倍、三倍和四倍缓冲方式 USB域 接口域 量子FIFO 什么是量子FIFO？ 数据以包的形式传输 接