嵌入式ucos系统上移植实现USB UVC协议（支持HD 720P Webcam）

公司领导策划做一个带后拉线的高清摄像头的行车记录仪，目前市面上只有VGA的模拟摄像头，像素不高。如果支持USB HD 720P的摄像头那是相当有优势，搞了一个多月，将自己定义成不能完成的事情搞定了，俗话说：有压力就有动，被关注才有激情。

要完成这项艰巨的任务必须完成量大关键技术 1> 准备UVC协议;  2> 完成ISO同步传输。

回想起来，要想在小系统上，通过阅读《USB Video Class 1_1 协议》，coding一份UVC协议源码真的很难。哈哈...幸运的是我们有linux源码，里面有支持UVC协议的代码，而且做的兼容性非常好，感谢大牛！直接下一份linux3.0源码，在目录\drivers\media\video\uvc就有V4L2（video 4 linux 2）详细的实现了。读，使劲的读源码，理解其中的流程，代码里面有很多linux特有的东西，我们只需要理解它的作用就可以了，然后将其功能在自己小系统上，实现类似的功能就OK了。其中最重要的是理解配置描述解析的过程，这个流程要好好理解，这样才能进入UVC的殿堂。一个摄像头要跑起来重要的操作步骤：1. 打开设备;  2.取得设备的capability，看看设备具有什么功能，比如是否具有视频输入,或者音频输入输出等; 3.设置视频帧的格式个包括宽度和高度等; 3.开始视频的采集; 4. 停止视频的采集; 5.关闭设备。小系统就不要像Linux那样做复杂的BUF队列管理了，做适合自己的就最好了。如果Webcam能被USB控制器能枚举到，就说明你的UVC协议移植完成，值得庆贺，啤酒准备......  下面show一下我的枚举后得到的结果：

Probing generic UVC device
Found format MJPEG.
- 1280x720 (30.0 fps)
- 160x120 (30.0 fps)
- 320x240 (30.0 fps)
- 352x288 (30.0 fps)
- 640x360 (30.0 fps)
- 640x480 (30.0 fps)
- 800x600 (30.0 fps)
- 960x720 (30.0 fps)
- 1024x576 (30.0 fps)
Found format YUV 4:2:2 (YUYV).
- 1280x720 (10.0 fps)
- 160x120 (30.0 fps)
- 320x240 (30.0 fps)
- 352x288 (30.0 fps)
- 640x360 (30.0 fps)
- 640x480 (30.0 fps)
- 800x600 (10.0 fps)
- 960x720 (10.0 fps)
- 1024x576 (10.0 fps)
Found UVC 1.00 device HD 720P Webcam (0bda:58bb)

USB  ISO 同步传输，在控制，批量和中断传输中是最难的。可恨的是我们USB系统里面没有人实现它，这个得完全靠自己了，悲催啊...... 我使用的USB的控制器是EHCI，首先你得了解它的工作原理，这样你就不得不到USB官网上下一份SPEC了，真想中国也制定一些协议，SPEC都是中文的，这样对推广汉语到世界，是有相当的作用，没办法，没有好环境造就好人才。

EHCI同步传输大致的算法如下：

先构建一个512 frame list， 每一个frame里面有8 micro-frames，当USB控制器扫描完8 frame后会产生一个中断，

软件处理这8 frame的数据后再设置其信息给控制器使用。如此反复不断的决心同步传输，一个URB接个一个URB，谁叫他要实时呢！

其中webcam过来的高清数据有被压缩，我们得到数据后，需要解码，最好你的硬件平台能够硬解MJPEG数据，不然速度就赶不上了。

说得比较简单，开发过程中每前进一步就有一堵墙。希望对大家有用！