基于MB90F462的智能家居數據采集卡設計

介紹了一種實用的基于USB 2.0協議的同步視頻輸出系統的設計。系統采用CYPRESS公司的FX2 USB控制器，采用GPIF模式，硬件設計簡化，能依據PAL制電視標準與主機同步輸出視頻圖像。

在信息技術日新月異的今天，人們對視頻圖像傳輸的需求越來越迫切，要求越來越高，而整個圖像傳輸系統的瓶頸在于視頻圖像的信息量很大，而且傳輸的過程中容易出現延時、抖動、失真等現象，因此在選擇視頻圖像傳輸的總線要求速度高，錯誤率低的特點。目前視頻圖像實時傳輸采用的總線主要有PCI、1394以及USB。三者比較而言，USB 2.0高速傳輸協議，兼有快速、通用、可靠、省電、熱插拔等優點，比傳統基于PCI總線、1394總線的視頻輸出系統，具有更強大的通用性和靈活性。特別是在需要利用筆記本電腦等便攜設備進行視頻輸出的場合 本文介紹的同步視頻輸出系統，由作為外設的視頻輸出接口卡和主機上的應用軟件兩個部分組成，采用通用串行總線(USB)實現視頻圖像數據的傳輸，并依據PAL制電視標準與主機同步視頻顯示，畫面流暢清晰。 1.視頻輸出接口卡硬件結構和工作原理

1.1 視頻輸出接口卡的硬件結構

視頻輸出接口卡的結構框圖如圖1所示，主要由內置MCU的USB接口芯片、圖像存儲SRAM、以及D/A圖像輸出三個部分。各部分的主要功能為：USB接口芯片和主機通信，將主機的視頻圖像數據按照一定時序通過USB電纜寫入SRAM保存;SRAM芯片負責數字視頻信號的存儲;D/A圖像輸出部分將數字視頻信號轉換成模擬視頻信號，按照PAL制式進行輸出顯示。 1.2 視頻圖像傳輸和存儲顯示

本系統視頻圖像數據是通過USB電纜傳輸，USB電纜包含4根電線：Vbus，D+，D-和GND。數據以480M高速信號在D+和D-信號線上差分傳輸，而收發器在USB接口控制芯片上，不需要外部電路。 USB接口部分是本系統最為重要的通信部分。USB接口控制芯片采用的是CYPRESS公司的EZ USB FX2系列CY7C68013芯片。它內部集成帶8KB片內RAM的增強型51系列MCU、16位并行地址總線、8/16數據總線、IIC總線、4KB FIFO 存儲器以及通用可編程接口GPIF，串行接口引擎SIE和USB收發器，是USB 2.0的完整的解決方案。

4.結束語

針對視頻圖像同步輸出實際需要，本系統采用USB 2.0的高速協議，CYPRESS公司的FX2 USB 控制器，使USB設備接口硬件簡化，引入視頻顯示部分的場同步信號觸發數據流，視頻圖像的顯示結果標準平滑。本系統視頻圖像的傳輸速度嚴格依據PAL制為50場/秒，GPIF的接口速度為24MB/s。此外本系統可擴展性強，方便實用，稍加改動，可以將任何數據從主機高速導入外設，目前可以達到最大速度為23MB/s;如果加入視頻采集部分電路，就可成為一個實時采集視頻系統。