基于嵌入式Linux與S3C2440雙USB接口的視頻存儲

　　2 S3C2440視頻采集存儲模塊

　　整個模塊正常情況下主要由單片機系統提供電源。另外，外接一獨立直流電源裝置，以免在交通事故時汽車熄火斷電，影響系統工作。此模塊主要完成視頻的基于事件的存儲功能，判斷功能由單片機模塊提供，另外依據串口實時掃描特性可提供時分復用觸發功能。模塊間獨立性高，適合移植到其他場合推廣使用。

　　2．1 USB硬件連接及Linux內核配置修改

　　2．1．1 USB硬件連接

　　三星公司S3C2440芯片共有2路HOST USB：DP[1：0]及DN[1：0]口，一路DIVICE PDN0，PDP0 口，其中DP1，DN1分別與PDP0，PDN0接口復用，根據相關寄存器配置不同而具有不同功能。本課題中，將其配置為2路HOST使用，一路連接USB攝像頭，另一路連接USB接口的存儲設備(可以是優盤或者USB移動硬盤)。本文沒有用到芯片自帶的SD卡接口進行存儲主要出于以下考慮：

　　a)速度：普通SD卡的數據傳輸速度約2 MB／s；高速SD卡數據傳輸速度約10 MB／s；極速SD數據傳輸速度約20 MB／s。而現在通用的USB2．0的全速傳輸速率是480 Mbps(60 MB／s)，為普通SD卡傳輸速度的30倍。再者，USB3.0標準也已推出，速度可達5 Gbps，并向下兼容。USB已經成了高速、方便的代名詞，本文選用USB也正出于其通用性和方便升級性考慮。

　　b)容量瓶頸：現有發行的嵌入式Linux2．4．X內核對SD卡標準模式容量的支持絕大數為2 G以下(不包含2 G)，要支持到更大容量需要對SD卡驅動程序進行大量修改，并且協議標準推出相對較晚，較新的嵌入式Linux 2．6．24內核通過筆者實際驗證可以支持到2 G容量，但要對驅動進行多處修改，后續升級復雜，穩定性也需要進一步驗證。

　　鑒于以上兩點，采用USB接口進行視頻數據的采集和存儲，兩路USB接口部分硬件連接如圖3所示。

　　2．1．2 Linux內核配置修改

　　在Linux下，所有外設都被看成是一種特殊的文件，稱為設備文件。設備驅動程序為內核和外設之間提供接口函數，完成設備的初始化與釋放、對設備文件的各種操作及中斷處理等。這些接口函數為應用程序屏蔽了外設硬件的細節，使程序可以像普通文件一樣對外設進行操作。Linux系統中子模塊Video4Linux向虛擬文件系統注冊視頻設備文件，為視頻應用程序提供了一套統一的API，視頻應用程序通過標準的系統調用即可操縱各種不同的視頻捕獲設備。

　　考慮到更好的推廣性，采用市面上常見的中星微301系列zc0301pl芯片攝像頭，此攝像頭支持JPEG格式的圖像采集。模塊中分別對USB OV511 Camera support，Device Drivers等菜單選項進行適當配置。除此之外，還需對USB的配置文件進行修改，本文選用Linux 2．6．24內核，主要修改的文件如下：

　　linux-2.6.24／driVers／usb／host／Kconfig，linux-2．6．24／drivers／usb／host／ohci-S3C2440．c和linux-2．6．24／drivers／usb／core／hub.c．其中主要涉及對MISCCR寄存器進行正確設置。以修改ohci-s3c2440．c文件為例，部分需添加代碼：