基于USB2．0的高速圖像傳輸系統設計

圖2中，CY7C68033的PA3～PA2引腳作為地址線與TMS320DM6437 DSP的HCNTL[1:0]相連，用于選擇HPI的寄存器與工作模式；FD[15:0]作為16位數據總線與HPl的數據總線HD[15:0]相連，用于交換數據；CTLx引腳為GPIF的輸出控制信號，RDYO引腳為GPIF的輸入控制信號。由于訪問HPI寄存器需兩次半字傳輸，因此使用CY7C68033的CTL0引腳進行控制。TMS320DM6437的HR／W接至CTL1，用來作為讀／寫選擇標志；HDS1與CTL2相連，作為數據選通信號。HRDY與輸入信號線RDYO相連，用于查詢HPI接口狀態，GPIF通過監測該信號以控制內部存取操作。TMS320DM6437的HINT與CY7C68033的INT0引腳相連，DSP復位時HINT引腳啟用，該引腳也用于DSP向CY7C68033發送外部中斷請求。另外，TMS320DM6437的HCS3引腳接地表示可對HPI進行連續存取操作。

3 圖像采集系統軟件設計
當USB設備插入計算機時，計算機和USB設備之間產生一個枚舉過程。計算機檢測到有設備插入。自動發出查詢請求；USB設備回應該請求，發送出該設備的Vendor ID和Product ID；計算機根據這兩個ID裝載相應設備驅動程序，完成枚舉過程。然后就可以傳輸數據，接收數據，即TMS320DM6437 DSP向PC機傳輸數據時，首先向CY7C68033發送一硬件中斷信號，CY7C68033接收該中斷，并啟動接收程序，通過HPI接口設置DSP的HPIC寄存器的HINT標志位，使DSP下一次仍通過該位發出中斷：然后通過端口6將固定長度(512字節)的數據讀人FIFO：端口6讀取數據時，為了保證較高的傳輸速度，CY7C68033中的CPU不能干預數據傳輸，當FIFO中的數據達到一定數量后，CY7C68033自動將數據打包傳送給USB總線；發送數據時，它將數據包直接傳輸給CY7C68033，CY7C68033接收到數據后，按指定字節長度將數據讀到發送端口2的FIFO中，然后自動啟動GPIF，將數據傳送給DSP，接下來CY7C68033通過HPI接口設置DSP的HPIC寄存器中的DSPINT位(將其置1)，向DSP發送請求中斷，通知DSP有數據包。
USB設備的軟件開發包括設備固件、設備驅動程序以及應用程序3方面設計。
3．1 設備固件
設備固件設計是由主程序和中斷處理程序2部分組成，其中，主程序負責系統外設器件的互聯以及初始化設置USB端口等。系統上電時，通過USB電纜將固件程序下載到CY7C68033的內部RAM，為了傳輸可靠，固件程序下載采用批量傳輸方式。由于系統要求快速持續傳輸大量數據，因此采用同步傳輸方式。
3．2 USB設備驅動程序
USB設備驅動程序設計一般采用Windows DDK(devicedriver kil)設計，但由于DDK的復雜性和調試難度，難以開發穩定完善的USB驅動程序。因此，這里選用NuMega公司的開發軟件DriverWorks，它是以面向對象的思想完全封裝DDK的所有庫函數。
通過DriverWorks提供的類，編寫大部分驅動程序。最重要的是DriverWorks提供對USB總線的封裝，這樣大大簡化對USB總線的操作接口。DriverWorks通過向導生成USB驅動程序的框架，并利用KDriver、KPnpDevice、KpnpLowerDe-vice等類簡化WDM(Win32 driver module)驅動程序編程，它們分別對應的封裝是WDM中的PD0、FD0、FiD0。每一個WDM驅動程序都有一個入口函數AddDevice，當PC機監測到USB接口中接入新設備時．立刻調用入口函數AddDevice并且創建設備的PD0，接著將其保存到函數參數指針中。成員函數AddDevice同時創建另外一個設備對象FD0．它被KPnpDevice封裝。對WDM總線驅動程序的上層接口通過KpnpLowerDevice類實現FD0和PD0之間的連接，同時它也提供對PD0的操作接口。對USB客戶驅動程序從KLow-erDevice類派生出的KusbLowerDevice類封裝USB的底層設備對象，通過其接口操作USB總線的驅動程序。