基于MB90F462的智能家居数据采集卡设计

 介绍了一种实用的基于USB 2.0协议的同步视频输出系统的设计。系统采用CYPRESS公司的FX2 USB控制器，采用GPIF模式，硬件设计简化，能依据PAL制电视标准与主机同步输出视频图像。

在信息技术日新月异的今天，人们对视频图像传输的需求越来越迫切，要求越来越高，而整个图像传输系统的瓶颈在于视频图像的信息量很大，而且传输的过程中容易出现延时、抖动、失真等现象，因此在选择视频图像传输的总线要求速度高，错误率低的特点。目前视频图像实时传输采用的总线主要有PCI、1394以及USB。三者比较而言，USB 2.0高速传输协议，兼有快速、通用、可靠、省电、热插拔等优点，比传统基于PCI总线、1394总线的视频输出系统，具有更强大的通用性和灵活性。特别是在需要利用笔记本电脑等便携设备进行视频输出的场合 本文介绍的同步视频输出系统，由作为外设的视频输出接口卡和主机上的应用软件两个部分组成，采用通用串行总线(USB)实现视频图像数据的传输，并依据PAL制电视标准与主机同步视频显示，画面流畅清晰。 1.视频输出接口卡硬件结构和工作原理

1.1 视频输出接口卡的硬件结构

视频输出接口卡的结构框图如图1所示，主要由内置MCU的USB接口芯片、图像存储SRAM、以及D/A图像输出三个部分。各部分的主要功能为：USB接口芯片和主机通信，将主机的视频图像数据按照一定时序通过USB电缆写入SRAM保存;SRAM芯片负责数字视频信号的存储;D/A图像输出部分将数字视频信号转换成模拟视频信号，按照PAL制式进行输出显示。 1.2 视频图像传输和存储显示

本系统视频图像数据是通过USB电缆传输，USB电缆包含4根电线：Vbus，D+，D-和GND。数据以480M高速信号在D+和D-信号线上差分传输，而收发器在USB接口控制芯片上，不需要外部电路。 USB接口部分是本系统最为重要的通信部分。USB接口控制芯片采用的是CYPRESS公司的EZ USB FX2系列CY7C68013芯片。它内部集成带8KB片内RAM的增强型51系列MCU、16位并行地址总线、8/16数据总线、IIC总线、4KB FIFO 存储器以及通用可编程接口GPIF，串行接口引擎SIE和USB收发器，是USB 2.0的完整的解决方案。

4.结束语

针对视频图像同步输出实际需要，本系统采用USB 2.0的高速协议，CYPRESS公司的FX2 USB 控制器，使USB设备接口硬件简化，引入视频显示部分的场同步信号触发数据流，视频图像的显示结果标准平滑。本系统视频图像的传输速度严格依据PAL制为50场/秒，GPIF的接口速度为24MB/s。此外本系统可扩展性强，方便实用，稍加改动，可以将任何数据从主机高速导入外设，目前可以达到最大速度为23MB/s;如果加入视频采集部分电路，就可成为一个实时采集视频系统。