FPGA实现USB3.0 UVC 相机OV5640摄像头输出 基于FT602驱动 提供工程源码和QT上位机源码 |
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1、前言2、UVC简介3、FT602芯片解读4、我这儿的 FT601 USB3.0通信方案5、详细设计方案基于FT602的UVC模块详解
6、vivado工程详解7、上板调试验证8、福利:工程代码的获取
1、前言
目前USB3.0的实现方案很多,但就简单好用的角度而言,FT601/602应该是最佳方案,因为它电路设计简单,操作时序简单,软件驱动简单,官方甚至提供了包括FPGA驱动在内的丰富的驱动源码和测试软件; 本设计用FPGA驱动FT602芯片实现USB3.0UVC 相机彩条视频输出试验,使用同步245模式通信,提供vivado工程源码,采集OV5640摄像头数据,视频经过图像三帧缓存至DDR3后读出,经过RGB转YUV送入UVC模块,经FT602芯片的USB3.0接口输出到电脑主机,电脑端用FT602官方的软件接收视频,同时也可以用我们提供的QT上位机接收; 本设计完全可以模拟和实现USB3.0 UVC 相机的功能;代码编译通过后上板调试验证,可直接项目移植,适用于在校学生做毕业设计、研究生项目开发,也适用于在职工程师做项目开发,可应用于医疗、军工等行业的USB3.0 UVC 通信和图像传输领域; 提供完整的、跑通的工程源码和技术支持; 工程源码和技术支持的获取方式以及上板调试的演示视频放在了文章末尾,请耐心看到最后; 2、UVC简介UVC 全称为 USB Video Class,即:USB 视频类,是一种为 USB 视频捕获设备定义的协议标准。是 Microsoft与另外几家设备厂商联合推出的为 USB 视频捕获设备定义的协议标准,目前已成为 USB org 标准之一。支持 USB Video Class (UVC) standard 1.1 可以让相机在所有的作业系统以及平台中使用(Windows, Linux, Mac etc.)。用户只需连接相机便可进行图像传输,而无需安装任何驱动程序。UVC 相机最适合作为工业网络相机在视频会议、站亭系统、小型设备生产、物流业等应用中使用。 本设计使用FT602芯片实现USB3.0协议,采用verilog语言实现UVC总线协议; 3、FT602芯片解读FT602 是 USB-to-FIFO 接口 SuperSpeed USB(USB 3.1 Gen 1)USB 视频类(UVC)桥接芯片具有以下特点: 1:支持 USB 3.1 GEN 1 超高速:(5Gbps)/ USB 2.0 高速(480Mbps); 2:支持 USB 传输类型:控制/散装/中断; 3:支持 UVC 1.1 版:支持最多 4 个视频输入通道; 4:FIFO 总线:支持 2 个并行从 FIFO 总线协议,245 FIFO 和多通道 FIFO 模式,数据突发速率高达 400MB / s,32 位并行接口; 5:内置 16kB FIFO 数据缓冲 RAM; 6:用于视频设备的内置 I2C 主接口; 7:组态: 7.1:支持多电压 I / O:1.8V,2.5V 和 3.3V; 7.2:内部 LDO 1.0V 稳压器; 7.3:集成的上电复位电路; 7.4:用户可编程 USB 和 UVC 描述符; 7.5:工业工作温度范围:-40 至 85⁰C; 7.6:符合 RoHS 标准的紧凑型无铅 QFN-76 封装; 芯片框图如下: 我这儿现有的FPGA基于FT601和FT602的USB3.0通信方案主要有简单的测速方案、图像传输方案,图像传输方案包括简单的彩条传输采集、OV5640摄像头传输采集、HDMI视频采集,HDMI视频采集抓拍、USB3.0 UVC视频等等,所有工方案均包括FPGA工程和QT上位机源码;感兴趣的可以去我的FT601 USB3.0通信专栏阅读,专栏地址如下: https://blog.csdn.net/qq_41667729/category_12339160.html?spm=1001.2014.3001.5482 5、详细设计方案详细设计方案框图如下: 模块代码架构如下: 开发板FPGA型号:xc7k325tffg900-2; 开发环境:vivado2022.2; 输入:OV5640摄像头 720P分辨率; 输出:FT602–USB3.0接口; 应用:模拟和实现 USB3.0 UVC 相机的功能; 工程Block Design如下: 上板调试需要安装FT602官方驱动,还需要软件的配置,鉴于篇幅原因,我专门写了一篇调试使用的文档,并放在了资料包里,路径如下,调试时请参考使用和调试手册,如下: 福利:工程代码的获取 代码太大,无法邮箱发送,以某度网盘链接方式发送, 资料获取方式1:私,或者文章末尾的V名片。 网盘资料如下: |
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