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基于嵌入式Linux的视频信号实时采集系统的设计

作者：潘春鹏 Publish: 2007-10-25 Hits:-

【中文题名】

基于嵌入式Linux的视频信号实时采集系统的设计

【英文题名】

A Real-Time Video-Capturing System Designed Based on Embedded Linux

【学科专业】

光学工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-25

【中关键词】

嵌入式系统,嵌入式Linux,USB摄像头,Video4linux2,API,

【英关键词】

Embedded system,Embedded Linux,USB camera,Video4linux2,API,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>通信>图像通信、多媒体通信>>

【论文摘要】

视频技术在科学研究、工农业生产、医疗卫生、公共安全等领域得到了越来越广泛的应用,而视频信号采集工作需要一套高速的视频系统来完成,同时视频采集也是进行视频信号处理、视频压缩和传输的基础,所以对视频信号采集系统的研制有着重要的现实意义和很高的研究价值。实时视频采集控制给开发者提出广泛的要求,包括较高的处理性能,低功耗,高速数据I/O,较高的存储能力,高可靠性等。而种类繁多的ARM处理器具有成本低、功耗低、易开发和性能好等特点,能帮助开发者生产出较佳性能的视频采集系统。S3C2410A就是其中的一种ARM芯片,具有性价比高,可靠性高等特点,因此选用它做为视频信号采集系统的处理器。 Linux操作系统由于其开源性,精简而高效的内核,丰富的网络性能以及对多种处理器结构的支持,使其在嵌入式领域得到了广泛的应用。利用Linux操作系统实现网络视频监控、可视电话和视频会议等应用已经成为可能,而实时获得视频数据是实现这些应用的必要前提。嵌入式Linux操作系统是从Linux衍生出来的一种操作系统,它支持众多嵌入式处理器,并具有Unix的很多优点,因而成为当前主流的嵌入式操作系统。本课题“基...

【论文题纲】

中文摘要	3-4
英文摘要	4-9
1 绪论	9-15
1.1 引言	9
1.2 国内外研究现状	9-12
1.3 课题研究的意义	12-13
1.4 课题研究的内容及结构	13-15
2 总体方案设计	15-24
2.1 引言	15
2.2 嵌入式系统的组成	15-18
2.2.1 嵌入式处理器	15-16
2.2.2 嵌入式外围设备	16-17
2.2.3 嵌入式操作系统	17-18
2.2.4 嵌入式应用软件	18
2.3 硬件设计方案	18-21
2.3.1 ARM 处理器	18-19
2.3.2 ARM 外围电路	19-21
2.4 软件设计方案	21-23
2.4.1 嵌入式Linux 软件设计开发流程	21-22
2.4.2 嵌入式Linux	22
2.4.3 应用程序设计	22-23
2.5 本章小结	23-24
3 基于 ARM 处理器的硬件电路设计	24-36
3.1 硬件系统总体设计	24
3.2 ARM 简介	24-27
3.2.1 ARM－Advanced RISC Machines	24-25
3.2.2 ARM 微处理器的特点	25
3.2.3 ARM 微处理器的应用选型	25-26
3.2.4 ARM 微处理器的应用领域	26-27
3.3 基于S3C2410A 的硬件组成	27-30
3.3.1 S3C2410A 芯片简介	27-29
3.3.2 S3C2410A 的内部结构	29-30
3.4 S3C2410A 外围原理图设计	30-35
3.4.1 电源模块	30-31
3.4.2 SDRAM 模块	31-32
3.4.3 Nand Flash 模块	32-34
3.4.4 USB 接口模块	34-35
3.4.5 串行通信(UART)模块	35
3.5 本章小结	35-36
4 嵌入式 Linux 操作系统	36-53
4.1 引言	36
4.2 嵌入式Linux	36-41
4.2.1 嵌入式Linux 简介	36-37
4.2.2 嵌入式Linux 优势	37-38
4.2.3 嵌入式系统的选择	38-39
4.2.4 嵌入式Linux 家族	39-41
4.2.5 嵌入式Linux 的应用	41
4.3 建立和配置开发环境	41-45
4.3.1 建立宿主机开发环境	42-43
4.3.2 串口通讯设置	43-45
4.3.3 安装交叉编译器	45
4.4 引导装载程序bootloader	45-47
4.4.1 Bootloader 简介	45-46
4.4.2 Bootloader 启动流程	46-47
4.5 Linux 操作系统的移植	47-49
4.5.1 内核移植前的准备	47-48
4.5.2 外部设备驱动的实现	48-49
4.5.3 Linux 内核编译	49
4.6 建立根文件系统	49-52
4.6.1 YAFFS 文件系统简介	49-50
4.6.2 YAFFS 文件系统的移植	50-52
4.7 本章小结	52-53
5 视频采集程序设计	53-69
5.1 引言	53
5.2 驱动加载	53-55
5.2.1 ov511 驱动加载	53-54
5.2.2 zc301 驱动	54-55
5.3 Video4Linux2 程序设计	55-59
5.3.1 Video4Linux2 简介	55
5.3.2 视频采集程序流程	55-56
5.3.3 程序设计关键步骤介绍	56-59
5.4 编写makefile	59-61
5.4.1 makefile 概述	59
5.4.2 makefile 规则简介	59-60
5.4.3 编写makefile	60-61
5.4.4 程序的编译	61
5.5 应用程序的移植	61-63
5.5.1 移植方法介绍	61-62
5.5.2 加入应用程序的内核编译	62-63
5.6 系统调试	63-68
5.6.1 准备工作	63-66
5.6.2 烧写Bootloader、内核、根文件系统、应用程序	66-68
5.7 本章小结	68-69
6 结论和展望	69-71
6.1 系统主要工作	69
6.2 系统改进方向	69
6.3 展望	69-71
致谢	71-72
参考文献	72-75
附录A 硬件系统环境	75-77
附录B 作者在攻读硕士学位期间发表的论文	77

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386065



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