基于WinCE的嵌入式视频数据采集系统设计

lash等，建立系统的内存空间映射。从而将系统的软硬件环境带到一个已知的状态，为操作系统内核的最终调用准备正确的环境。最后Bootloader把操作系统内核映像加载到RAM中，并将系统的控制权传递于它，其作用类似于基于X86的PC中的BIOS。

本系统设计的Bootloader，采用Eboot+Nboot的形式，支持USB从机下载通信手段和Nand flash存储介质。NandFlash不支持xip，故必须有一个可执行的程序将烧写在其中的Eboot搬到SDRAM中。Nboot一般配合Eboot一起使用。Eboot与Nboot同样为启动代码，但是Eboot的大小远超过4 KB，故不能直接将Eboot存放在block0中。Nboot的作用是初始化Flash等硬件，将Eboot搬到SDRAM运行。而Eboot则负责内存地址的映射以及其余设备的初始化、加载NK．bin内核文件等。Nboot与Eboot在其中的位置如图4所示。

3．2 0V9650驱动程序的开发

WinCE的驱动程序按不同的分类方式分为：本机驱动和流驱动。而OV9650驱动程序则属于流驱动程序。流接口驱动程序由Device．exe统一加载和管理；用户编写的应用程序通过使用WinCE操作系统的文件API函数如CloseHandler()函数、CreateFile()函数等与流接口进行通信，达到应用程序访问驱动程序最终操作硬件的目的。流接口驱动程序具有固定的入口点函数，WinCE的文件系统通过这些入口点函数与流接口驱动进行通信。OV9650流接口驱动程序的入口点函数包括：CIS_Init，CIS_Deinit，CIS_Open，CIS_Close，CIS_IOControl，CIS_Read，CIS_Write，CIS_PowerUp，CIS_PowerDown等，CIS前缀表示设备的名称。

驱动程序首先调用Virtual_Alloc()函数来完成将物理地址映射到虚拟空间内，以申请摄像头I2C寄存器地址对应的虚拟地址，随后初始化I2C，通过下列语句打开I2C，并设定其访问权限。

接着调用Cam_Init()函数，该函数主要负责摄像头的一些硬件初始化工作，包括：摄像头与S3C2440连接的GPI0的初始化、时钟的初始化等。随后调用InitInterruptThread()函数，初始化中断线程，通知系统注册中断；调用CreateEven()函数创建一个CameraEvent事件，在CameraCapturerTbread()函数中，调用WaitForSingle()biect()函数来等待CameraEvent事件的发生。

这里重点说明CIS_IOControl()函数。该函数主要用于向设备发送一个命令。应用程序使用DeviceIOControl()函数来通知WinCE调用这个函数，通过参数dwCode通知驱动程序要执行的操作。该函数通过switch()语句为用户提供能操作的语义，以下给出实现播放采集的MPEG4视频数据和退出驱动、停止采集功能的关键代码，“……”表示省略部分代码

驱动程序编写完成后，通过DEF与Sources文件的编写、流驱动的编译以及加载该驱动进入WinCE内核，则直接可以通过应用程序调用该驱动。

3．3 应用程序开发

应用程序开发在可视化集成开发环境Embedded VisualC++中完成，主要基于MFC编程用C++语言实现。通过给“打开”按钮添加单击事件代码，实现对驱动程序的打开操作。打开驱动程序通过以下语句实现。if语句用于判断m_hFile的初始值是否为1，为1则关闭摄像头驱动，重新赋值为1。CreateFile()函数用于打开驱动，并将结果返回给操作句柄。

给“返回”按钮添加单击时间响应函数代码。通过调用CIS_IOControl()函数中的CAM_IOCTL_MOVIE_STOP，实现对驱动程序的关闭。其实现方式跟“打开”按钮基本一样，这里不再赘述。当然，返回按钮还应添加CDialog∷OnCancel()语句来返回到系统主界面。

4 视频数据采集实验结果

应用程序开发完成后，单击“打开”按钮，弹出“打开CISl成功”对话框，如图5所示，表明摄像头驱动打开成功。单击“显示”按钮，在右边的视频显示区，能实时显示动态的视频数据，如图6所示。实验证明，摄像头驱动工作良好。实时数据采集的“纳米技术与微系统”墙面上的展板画面比较清晰，达到了预期效果。单击“返回”按钮，视频显示画面顺利关闭，返回主界面成功。

5 结束语

以嵌入式微处理器S3C2440为硬件核心，以WinCE嵌入式实时操作系统为软件开发平台，以EVC为集成开发环境，完成系统的硬件设计，B-SP的开发和应用程序设计。在开发平台上能顺利打开驱动程序，顺利采集到实验室的展板图像并实时连续播放视频数据，表明OV9650驱动程序工作正常，软硬件设计合理。下一步工作主要是采取合适的视频编码算法如H．264、M-JPEG等，通过以太网实现视频数据的网络传输，实现视频远程监控功能。