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曙海教育集團論壇Win CE 專區(qū)WinCE系統(tǒng)定制與驅動開發(fā) → 淺談WinCE平臺USB攝像頭驅動開發(fā)流程


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主題:淺談WinCE平臺USB攝像頭驅動開發(fā)流程

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淺談WinCE平臺USB攝像頭驅動開發(fā)流程  發(fā)帖心情 Post By:2010-11-26 10:24:44

【IT168 專稿】由于良好的性能、低廉的價格和靈活方便的特性,USB 攝像頭正被廣泛的集成到嵌入式系統(tǒng)中。例如,通過USB 攝像頭WinCE系統(tǒng)可以很方便地得到實時圖像,這對某些要求實時圖象監(jiān)控的嵌入式系統(tǒng)是一個很不錯的選擇。但是由于嵌入式硬件平臺的多樣性,以及WinCE對USB設備驅動開發(fā)只提供了底層支持,再加上許多攝像頭廠商尚未提供WinCE下的USB攝像頭驅動,這對初級開發(fā)人員在開發(fā)WinCE USB攝像頭程序時是一個難點。  前段時間,公司委派我負責一個嵌入式項目,項目要求是在WinCE平臺上集成USB攝像頭驅動和視頻采集程序。這個項目的關鍵是要集成USB攝像頭驅動,并高效的把攝像頭設備進行初始化以取得一幅完整的圖像。幸好我以前開發(fā)過WinCE USB的主從設備的驅動程序。但雖然如此,我還是花了一些時間來調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在這里我分享在這次項目實踐中得到的經(jīng)驗和教訓,希望大家能少走彎路。  一. 什么是USB設備驅動程序開發(fā)?   隨著USB設備的普及,USB設備驅動開發(fā)在嵌入式系統(tǒng)變得越來越重要了。為了支持不同類型的硬件可以連接到WinCE平臺上,微軟提供了具有定制接口的流接口驅動程序模型。WinCE的USB外圍設備一般是使用流接口驅動程序。流接口驅動程序是指通過系統(tǒng)提供的文件系統(tǒng)API與應用程序交互;WinCE內(nèi)核系統(tǒng)會通過設備管理器來完成對流接口驅動程序的加載、卸載等管理工作;而流接口驅動程序則會通過調(diào)用USBD模塊提供的接口函數(shù)實現(xiàn)與底層USB設備通信。因此,在進行USB設備驅動程序開發(fā)之前,我們必須先了解USB設備驅動的結構和分類。  (1)主機與USB攝像頭的通訊結構  USB攝像頭驅動程序主要是利用系統(tǒng)提供的底層接口配置設備和攝像頭設備進行通訊。因此,WinCE的USB攝像頭驅動分為兩層:USB Client設備驅動程序和底層的WinCE函數(shù)實現(xiàn)層。而底層的函數(shù)層本身又由兩部分組成,即通用串行總線驅動程序(USBD)模塊和較低層的主控制器驅動程序(HCD)模塊。HCD負責最底層的處理,USBD模塊實現(xiàn)較高的USBD函數(shù)接口。因此,USB攝像頭驅動主要是利用USBD接口函數(shù)和外圍USB攝像頭打交道。  一般來說,主機和USB外設之間的通訊是由在主機端通過USBD模塊和HCD模塊使用的PIPE訪問一個通用的邏輯設備來完成。也就是說,USBD和HCD是一組抽象出來用于訪問USB設備的邏輯接口,它們主要是負責管理USB外設的連接、加載、移除、數(shù)據(jù)傳輸和通用的配置。其中HCD是由主機控制和驅動的,是為USBD提供底層的功能訪問服務。而USBD則是由USB總線驅動的,位于HCD的上層,是利用HCD的服務提供較高層次抽象的功能。  由于HCD和USBD都是面向一致的邏輯設備接口,因此如果嵌入式系統(tǒng)中擁有多種USB物理外設的話,那么就需要有唯一對應的外設驅動程序,也就是要有最上層的PIPE所連接的物理設備和USB設備驅動程序。有了對這個結構的認識,那么我們在進行USB設備驅動程序開發(fā)時首先要寫的就是最上端的USB攝像頭客戶端驅動程序,在WinCE的樣例程序中它也被稱為USB Client Driver。它是工作于USBD之上,所以實際上我們的工作就變成了利用USBD提供的接口針對特定的物理設備來完成USB設備驅動程序。(見圖)

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圖 利用USBD完成USB設備程序


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