对USB接口进行固件设计提升视频传输质量方案

在如今这个依靠数据传输的时代，图像的传输算得上的领域中的发展难点，由于视频传输的信息量较大，并且在传输过程中经常会遇到线路抖动、图像失真等问题，因此图像总线的接口质量非常重要。本文将为大家介绍一种基于USB接口的同步视频输出的系统设计方案固件设计部分。

固件设计

固件是指固化在USB控制器中MCU的程序，它的主要功能是负责接收与处理主机发给设备的各种请求，并向主机返回设备的状态信息。FX2系列的固件代码可以存储到主机中，设备上电复位以后通过USB电缆手动下载到FX2，这种方法易于升级，在系统的开发过程中很方便；固件代码可以固化到片外存储器EEPROM或者是ROM，设备上电以后，自动下载固件到片内RAM，这两种方法可以将系统固件做成产品，无须每次手动下载。

本系统中固件分两个部分，一个是数据通道的控制，一个是主机控制命令的应答。数据通道的控制主要是GPIF控制数据传输管道完成。而控制管道EP0则负责主机和USB设备端的去掉数据部分的通信：更改管道和端点配置信息，设置软件中断，更改GPIF视频图像传输的大小，获取重要寄存器的状态等等。

图1

固件的程序框图如图1。其中设备请求部分即为控制管道信息，是由单片机负责，而数据通道主要是通过GPIF操作，隔离了单片机的参与，提高数据传输速度。

固件代码编写使用Keil uVision，GPIF编程应用CYPRESS公司的GPIF工具（GPIFTOOL）。GPIF可以控制FX2端点FIFO，也可以产生六个控制输出端（CTL0~CTL5）和九根地址线输出，并且可以接收六个外部输入信号，并对这些信号进行逻辑编程控制，从而控制FX2与外部接口的读写时序。实际操作可以利用GPIFTOOL绘制波形描述符，转为C文件，配置各个相关的寄存器，控制SRAM接口读写逻辑。

SRAM硬件接口的时序图如下：

图2

依据上面的波形图，只需要在S1结束的时候跳转S0状态即可。将绘制的波形图应用GPIF TOOL转换为gpif.c文件，加入Project中，连接编译即可得到固件。

在固件编程中电源管理部分，由于FX2在首次枚举电流大约是75mA，FX2设备的识别则至少需要100mA，小于500mA，因此在固件中要加进电源检测，如果小于100mA，必须向主机申请更大的电流，直到主机正确识别FX2。

以上就是基于USB接口的同步视频输出系统设计方案固件部分。对USB口进行适当的改造能够最大程度的使传输的图像保持清晰，对于USB口感兴趣的朋友可以收藏本文进行仔细研究。