基于USB 2．0協議的高速圖像傳輸系統

1．2 軟件設計
圖像傳輸系統的軟件設計主要包括三個部分：固件程序設計、驅動程序設計和計算機上層應用軟件。固件程序是硬件中的軟件部分，通過執行該軟件可實現特定的硬件功能，主要包括初始化、處理標準的USB設備請求以及USB掛起時的電源管理等。固件首先初始化內部的狀態變量，然后調用用戶初始化函數TD_Init()。從該函數返回后，固件初始化USB接口到未配置狀態并使能中斷。然后每間隔1 s進行一次設備重枚舉，直到端點0接收到一個SETUP包。一旦檢測到SETUP包，固件函數將開始交互下述任務調度：調用用戶函數TD_Poll()；判斷是否有標準設備請求等待處理。如果有，分析該請求并響應；判斷USB內核是否收到USB掛起信號。如果有，則調用用戶函TD_Suspend()。從該函數成功返回TRUE值后，在檢測是否發生USB喚醒事件。如果未檢測到，則處理器進入掛起方式；如果有，則調用用戶函數TD_Resume()，程序繼續運行。如果從TD_Suspend函數返回FALSE，則程序繼續進行。TD_Init函數負責CY7C68013A進行初始化，首先設置時鐘為48 MHz，然后設置芯片工作于從屬FIFO塊傳輸模式，并配置端點6工作于自動塊傳輸IN，端點2自動塊傳輸OUT模式。其主要程序段如下：

DR_VendorCmnd函數負責處理上位機發出的用戶自定義請求，通過控制PA0，PA1的高低電平，以控制整個硬件系統的運行。該系統中，使用0xB3使PA0置低進行圖像數據的上行操作，用0xB4使PA0置高進行圖像數據的下行操作，使用0xB5使PA1置低來通知硬件開始傳輸，使用0xB6請求使PA1置高以通知硬件系統停止傳輸。
USB設備驅動程序負責建立起主機端和設備端的聯系。驅動程序主要有兩個：一是開機自動將固件程序下載至芯片RAM中，以由增強性8051執行。結合CYPRESS開發包EZ-Loader Drivers以及HEX2C和Windows DDK即可生成所需要固件自動下載程序*．sys文件。二是完成上位機應用程序和硬件設備之間的數據傳輸。其主要包括驅動程序入口例程、即插即用例程、分發例程、電源管理例程和卸載例程。本系統根據通用驅動結合自身需要，在DDK環境下修改編譯，生成自己需要的驅動程序。USB上層應用程序都通過I／O控制來訪問設備驅動程序。上層應用程序首先通過調用Win32函數CreaFile()來取得訪問設備驅動程序的句柄；然后應用程序使用Win32函數Devi-ceIoControl()來提交I／O控制碼，并且為CreatFile()函數返回的設備句柄設置I／O緩沖區。該系統中，設置USB端口緩沖區FIFO為1 024 B，端口非空即讀取。保持了傳輸的連續性，并且每次以幀結構包形式傳輸，每包的大小為512 B。以實驗中為例。每傳輸大小為245 KB的一幅圖像，需要490個包進行傳輸。