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基于V4L2的Linux摄像头驱动的实现

基于V4L2的Linux摄像头驱动的实现
基于V4L2的Linux摄像头驱动的实现

V4L2编程

以前做的智能家居的项目用的是Linux2.6.13的核,使用的中星微的摄像头,移植了spcaview 进行图像的获取,后来用了2.6.29的核,发现以前移植的spcaview不能用了,后来查了一下,发现2.6.29核采用了UVC的驱动(万能驱动),采用了V4L2框架,而spcaview是基于V4L1的框架,API接口存在差异。所以需要自己写图片获取的应用程序。 下面主要是一些资料的总结,并给出一个可以结果测试的代码: 一.什么是video4linux Video4linux2(简称V4L2),是linux中关于视频设备的内核驱动。在Linux中,视频设备是设备文件,可以像访问普通文件一样对其进行读写,摄像头在/dev/video0下。 二.一般操作流程(视频设备): 1.打开设备文件。int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR); 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。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability 3.设置视频的制式和帧格式,制式包括PAL,NTSC,帧的格式个包括宽度和高度等。VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format 4.向驱动申请帧缓冲,一般不超过5个。struct v4l2_requestbuffers 5.将申请到的帧缓冲映射到用户空间,这样就可以直接操作采集到的帧了,而不必去复制。mmap 6.将申请到的帧缓冲全部入队列,以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer 7.开始视频的采集。VIDIOC_STREAMON 8.出队列以取得已采集数据的帧缓冲,取得原始采集数据。VIDIOC_DQBUF 9.将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。VIDIOC_QBUF 10.停止视频的采集。VIDIOC_STREAMOFF 11.关闭视频设备。close(fd); 三、常用的结构体(参见/usr/include/linux/videodev2.h): struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//向驱动申请帧缓冲的请求,里面包含申请的个数 struct v4l2_capability cap;//这个设备的功能,比如是否是视频输入设备 struct v4l2_standard std;//视频的制式,比如PAL,NTSC struct v4l2_format fmt;//帧的格式,比如宽度,高度等 struct v4l2_buffer buf;//代表驱动中的一帧 v4l2_std_id stdid;//视频制式,例如:V4L2_STD_PAL_B struct v4l2_queryctrl query;//查询的控制 struct v4l2_control control;//具体控制的值 下面具体说明开发流程(网上找的)

嵌入式Linux系统中音频驱动的设计与实现

第31卷 第2期 2008年4月 电子器件 Ch in es e Jo u rnal Of Electro n Devi ces Vol.31 No.2Apr.2008 Design and Implementation of Audio Driver for Embedded Linux System YU Yue,YA O G uo -liang * (N ational A S I C S ystem Eng ine ering Center ,S outhe ast Unive rsity ,N anj ing 210096,China) Abstract:This paper intro duces the fundam ental principle and architecture of the audio system w hich con -sists of the CODEC UCB1400and the 805puls,and describes the design of audio dev ice dr iv er based on Audio Codec .97for Embedded Linux System.The paper focuses o n the implementatio n of the DM A trans -port and ioctl interface.T he audio dr iv e is running w ell in actual Embedded Linux system equipments.Key words:805plus;embedded Linux;Audio A C .97driver;DM A;ioctl interface EEACC :1130B 嵌入式Linux 系统中音频驱动的设计与实现 虞 跃,姚国良 * (东南大学国家专用集成电路系统工程中心,南京210096) 收稿日期:2007-07-09 作者简介:虞 跃(1982-),男,东南大学电子工程系国家专用集成电路工程技术研究中心硕士研究生,研究方向为嵌入式系统设计; 姚国良(1979-),男,东南大学电子工程系博士研究生,yuyueo@https://www.doczj.com/doc/674447752.html,. 摘 要:介绍了由805puls 处理器和U CB1400编解码芯片构成的音频系统体系结构及工作原理,接着阐述了嵌入式Linux 操作系统下基于A C .97协议标准的音频设备驱动程序的设计与实现。其中着重讲述了采用循环缓冲区进行音频数据的DM A 传输流程以及ioctl 接口的实现。此设计方案已在嵌入式L inux 系统中得到使用,运行效果良好。 关键词:805plus;嵌入式L inux ;AC .97音频驱动;DM A;ioctl 接口中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2008)02-0709-03 嵌入式音频系统广泛应用于GPS 自动导航、PDA,3G 手机等移动信息终端,具备播放、录音功能的音频系统的应用使得移动信息终端上视听娱乐IP 电话、音频录制等成为可能,并推动了移动信息终端设备的发展。 在软件上,嵌入式操作系统的新兴力量Linux 的开源性,内核可定制等优点吸引了许多的开发者与开发商。它是个和U nix 相似、以核心为基础的、完全内存保护、多任务多进程的操作系统。支持广泛的计算机硬件,包括X86,A lpha,Sparc,M IPS,PPC,ARM ,NEC,MOT OROLA 等现有的大部分芯片[1]。 本文针对805puls 微处理器选用Philips 公司的编解码芯片(CODEC)U CB1400,构建了基于Au -dio Codec .97(AC .97)标准的音频系统。并介绍了该音频系统在Linux 操作系统2.4.19内核下驱动 程序的实现技术。 1 音频系统构架 1.1 微处理器805plus 805plus 是东南大学ASIC 系统工程技术研究中心和北京大学微处理器研究开发中心共同设计和开发的32bit 嵌入式微处理器,是采用H ar vard 结构的RISC 处理器。内部采用五级流水线结构,兼容16bit 和32bit 的指令系统805plus 嵌入式微处理器集成了存储接口EMI,时钟和功耗管理PM C,中断控制器INTC,通用定时器T IM ER,脉宽调制器PWM,实时时钟RT C,通用串口UA RT,LCD 控制器LCDC,AC .97控制器,同步外设接口SPI 。1.2 AC .97协议标准[2] AC'97协议标准是一套关于A C'97数字音频处理(AC'97Digital Controller)、AC '97数字串口(AC

V4l2驱动的流程说明

V4l2 基础知识,附图说明 https://www.doczj.com/doc/674447752.html, 时间:2011-05-17 作者:网络编辑:hawk 点击:176 [ 评论] V4l2 基础知识,附图说明,易于理解 Video for Linux two(Video4Linux2)简称V4L2,是V4L的改进版。V4L2是linux 操作系统下用于采集图片、视频和音频数据的API接口,配合适当的视频采集设备和相应的驱动程序,可以实现图片、视频、音频等的采集。在远程会议、可视电话、视频监控系统和嵌入式多媒体终端中都有广泛的应用。 一、Video for Linux two 在Linux下,所有外设都被看成一种特殊的文件,成为“设备文件”,可以象访问普通文件一样对其进行读写。一般来说,采用V4L2驱动的摄像头设备文件是/dev/v4l/video0。为了通用,可以建立一个到/dev/video0的链接。V4L2支持两种方式来采集图像:内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)。V4L2在include/linux/videodev.h文件中定义了一些重要的数据结构,在采集图像的过程中,就是通过对这些数据的操作来获得最终的图像数据。Linux系统V4L2的能力可在Linux内核编译阶段配置,默认情况下都有此开发接口。V4L2从Linux 2.5.x版本的内核中开始出现。 V4L2规范中不仅定义了通用API元素(Common API Elements),图像的格式(Image Formats),输入/输出方法(Input/Output),还定义了Linux内核驱动处理视频信息的一系列接口(Interfaces),这些接口主要有: 视频采集接口——Video Capture Interface; 视频输出接口——Video Output Interface; 视频覆盖/预览接口——Video Overlay Interface; 视频输出覆盖接口——Video Output Overlay Interface; 编解码接口——Codec Interface。 二、应用程序通过V4L2进行视频采集的原理 V4L2支持内存映射方式(mmap)和直接读取方式(read)来采集数据,前者一般用于连续视频数据的采集,后者常用于静态图片数据的采集,本文重点讨论内存映射方式的视频采集。 应用程序通过V4L2接口采集视频数据分为五个步骤: 首先,打开视频设备文件,进行视频采集的参数初始化,通过V4L2接口设置视频图像的采集窗口、采集的点阵大小和格式; 其次,申请若干视频采集的帧缓冲区,并将这些帧缓冲区从内核空间映射到用户空间,便于应用程序读取/处理视频数据; 第三,将申请到的帧缓冲区在视频采集输入队列排队,并启动视频采集; 第四,驱动开始视频数据的采集,应用程序从视频采集输出队列取出帧缓冲区,处理完后,将帧缓冲区重新放入视频采集输入队列,循环往复采集连续的视频数据; 第五,停止视频采集。 1.视频采集的参数初始化 在Linux下,摄像头硬件已经被映射为设备文件“/dev/video0”,用open函数打开这个设备文件,获得其文件描述符fd_v4l2,然后对这个文件描述符进行参数初始化。

linux驱动程序的编写

linux驱动程序的编写 一、实验目的 1.掌握linux驱动程序的编写方法 2.掌握驱动程序动态模块的调试方法 3.掌握驱动程序填加到内核的方法 二、实验内容 1. 学习linux驱动程序的编写流程 2. 学习驱动程序动态模块的调试方法 3. 学习驱动程序填加到内核的流程 三、实验设备 PentiumII以上的PC机,LINUX操作系统,EL-ARM860实验箱 四、linux的驱动程序的编写 嵌入式应用对成本和实时性比较敏感,而对linux的应用主要体现在对硬件的驱动程序的编写和上层应用程序的开发上。 嵌入式linux驱动程序的基本结构和标准Linux的结构基本一致,也支持模块化模式,所以,大部分驱动程序编成模块化形式,而且,要求可以在不同的体系结构上安装。linux是可以支持模块化模式的,但由于嵌入式应用是针对具体的应用,所以,一般不采用该模式,而是把驱动程序直接编译进内核之中。但是这种模式是调试驱动模块的极佳方法。 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。同时,设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能:对设备初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。在linux操作系统下有字符设备和块设备,网络设备三类主要的设备文件类型。 字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了;块设备利用一块系统内存作为缓冲区,当用户进程对设备请求满足用户要求时,就返回请求的数据。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待。 1 字符设备驱动结构 Linux字符设备驱动的关键数据结构是cdev和file_operations结构体。

V4L2应用程序详解

/* * V4L2 video capture example * * This program can be used and distributed without restrictions. */ #include #include #include #include #include /* getopt_long() */ #include /* low-level i/o */ #include /*getpid()*/ #include #include #include #include #include #include #include #include #include /* for videodev2.h */ #include #define CLEAR(x) memset(&(x), 0, sizeof (x)) typedef enum { IO_METHOD_READ, IO_METHOD_MMAP, IO_METHOD_USERPTR, } io_method; struct buffer { void *start; size_t length; }; static char * dev_name = NULL; static io_method io = IO_METHOD_MMAP; static int fd = -1; struct buffer * buffers = NULL;

CAN总线在嵌入式Linux下驱动程序的实现

CAN总线在嵌入式Linux下驱动程序的实现 时间:2009-11-05 09:41:22 来源:微计算机信息作者:黄捷峰蔡启仲郭毅锋田小刚 1 引言 基于嵌入式系统设计的工业控制装置,在工业控制现场受到各种干扰,如电磁、粉尘、天气等对系统的正常运行造成很大的影响。在工业控制现场各个设备之间要经常交换、传输数据,需要一种抗干扰性强、稳定、传输速率快的现场总线进行通信。文章采用CAN总线,基于嵌入式系统32位的S3C44B0X微处理器,通过其SPI接口,MCP2510 CAN控制器扩展CAN总线;将嵌入式操作系统嵌入到S3C44B0X微处理器中,能实现多任务、友好图形用户界面;针对S3C44B0X微处理器没有内存管理单元MMU,采用uClinux嵌入式操作系统。这样在嵌入式系统中扩展CAN设备关键技术就是CAN设备在嵌入式操作系统下驱动程序的实现。文章重点解决了CAN总线在嵌入式操作系统下驱动程序实现的问题。对于用户来说,CAN设备在嵌入式操作系统驱动的实现为用户屏蔽了硬件的细节,用户不用关心硬件就可以编出自己的用户程序。实验结果表明驱动程序的正确性,能提高整个系统的抗干扰能力,稳定性好,最大传输速率达到1Mb/s;硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。 2 系统硬件设计 系统采用S3C44B0X微处理器,需要扩展CAN控制器。常用的CAN控制器有SJA1000和MCP2510,这两种芯片都支持CAN2.0B标准。SJA1000采用的总线是地址线和数据线复用的方式,但是嵌入式处理器外部总线大多是地址线和数据线分开的结构,这样每次对SJA1000操作时需要先后写入地址和数据2次数据,而且SJA1000使用5V逻辑电平。所以应用MCP2510控制器进行扩展,收发器采用82C250。MCP2510控制器特点:1.支持标准格式和扩展格式的CAN数据帧结构(CAN2.0B);2.0~8字节的有效数据长度,支持远程帧;3.最大1Mb/s的可编程波特率;4.2个支持过滤器的接受缓冲区,3个发送缓冲区; 5.SPI高速串行总线,最大5MHz; 6.3~5.5V宽电压范围供电。MCP2510工作电压为3.3V,能够直接与S3C44B0X微处理器I/O口相连。为了进一步提高系统抗干扰性,可在CAN控制器和收发器之间加一个光隔6N137。其结构原理框图如图1: 图1.S3C44B0X扩展CAN结构框图图2.字符设备注册表 3 CAN设备驱动程序的设计 Linux把设备看成特殊的文件进行管理,添加一种设备,首先要注册该设备,增加它的驱动。设备驱动程序是操作系统内核与设备硬件之间的接口,并为应用程序屏蔽了硬件细节。在linux中用户进程不能直接对物理设备进行操作,必须通过系统调用向内核提出请求,

基于linux的led驱动程序实现

基于linux的led驱动程序实现 一. 博创开发平台硬件LED的实现 博创开发平台设置了3个GPIO控制的LED和一个可直接产生外部硬件中断的按键,LED分别使用了S3C2410的GPC5,GPC6,GPC7三个GPIO,按键接到INT5中断。下面对S3C2410 GPIO的各个寄存器作出说明,用GPIO控制的LED就是通过操作GPIO的各个寄存器进行配置和操作的。S3C2410包含GPA 、GPB 、……、GPH 八个I/O端口。它们的寄存器是相似的:GPxCON 用于设置端口功能(00 表示输入、01表示输出、10 表示特殊功能、11 保留不用),GPxDAT 用于读/写数据,GPxUP 用于决定是否使用内部上拉电阻(某位为0 时,相应引脚无内部上拉;为1时,相应引脚使用内部上拉)。这里要稍微注意一点的地方是PORTA和其他几组端口的使用不太一样,这里不讨论A口,B到H组口的使用完全相同。以下是S3C2410手册上的数据[13]: 图1.1 S3C2410端口 GPC口有16个IO口,查datasheet《S3C2410》所用的地址为: 图1.2 C组GPIO的地址 即GPCCON 地址为0x56000020,GPCDAT地址为0x56000024,各位的设置具体见下图,则对应的GPCCON寄存器的位为:

图1.3 GPCCON寄存器相应的位 这里用到了5,6,7三个口,CON寄存器要完成对对应口的设置工作,将相应的口设置为输出状态,其他的口不用考虑,设置为输出的话就是0x15<<10,这样3个IO口就设置为了输出。下面就可以通过向DATA口写入低电平来点亮LED,GPCDAT的各位分布如下,每一个bit对应一个口。 图1.4 GPCDAT的位分布 GPCDAT有16位,我们这里要用到的就是5,6,7三位即将这3位设置为低电平点亮LED。具体使用情况见驱动的实现。 这三个LED的硬件原理图如下: 图1.5 GPIO控制的LED硬件原理图 二.通过GPIO控制的LED驱动程序 本驱动中没有用到内核提供的write_gpio宏,对硬件地址的操作完全自己实现,可分为以下几部分: ①模块的初始化和退出: int led_init(void)

v4l2视频采集资料总结

一般操作流程(视频设备): 1. 打开设备文件。intfd=open("/dev/video0",O_RDWR); 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。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability 3. 选择视频输入,一个视频设备可以有多个视频输入。VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input 4. 设置视频的制式和帧格式,制式包括PAL,NTSC,帧的格式个包括宽度和高度等。 VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format 5. 向驱动申请帧缓冲,一般不超过5个。struct v4l2_requestbuffers 6. 将申请到的帧缓冲映射到用户空间,这样就可以直接操作采集到的帧了,而不必去复制。mmap 7. 将申请到的帧缓冲全部入队列,以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer 8. 开始视频的采集。VIDIOC_STREAMON 9. 出队列以取得已采集数据的帧缓冲,取得原始采集数据。VIDIOC_DQBUF 10. 将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。VIDIOC_QBUF 11. 停止视频的采集。VIDIOC_STREAMOFF 12. 关闭视频设备。close(fd); 常用的结构体(参见/usr/include/linux/videodev2.h): struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//向驱动申请帧缓冲的请求,里面包含申请的个数 struct v4l2_capability cap;//这个设备的功能,比如是否是视频输入设备 struct v4l2_input input; //视频输入 struct v4l2_standard std;//视频的制式,比如PAL,NTSC struct v4l2_format fmt;//帧的格式,比如宽度,高度等 struct v4l2_buffer buf;//代表驱动中的一帧 v4l2_std_id stdid;//视频制式,例如:V4L2_STD_PAL_B struct v4l2_queryctrl query;//某一类型的控制 struct v4l2_control control;//具体控制的值 打开视频设备,设置视频设备属性及采集方式、视频数据处理,关闭视频设备,如下图所示:

V4L2视频采集程序框架

V4L2应用程序框架 V4L2较V4L有较大的改动,并已成为2.6的标准接口,函盖video\dvb\FM...,多数驱动都在向V4l2迁移。更好地了解V4L2先从应用入手,然后再深入到内核中结合物理设备/接口的规范实现相应的驱动。本文先就V4L2在视频捕捉或camera方面的应用框架。 V4L2采用流水线的方式,操作更简单直观,基本遵循打开视频设备、设置格式、处理数据、关闭设备,更多的具体操作通过ioct l函数来实现。 1.打开视频设备 在V4L2中,视频设备被看做一个文件。使用open函数打开这个设备: // 用非阻塞模式打开摄像头设备 int cameraFd; cameraFd = open("/dev/video0", O_RDWR | O_NONBLOCK, 0); // 如果用阻塞模式打开摄像头设备,上述代码变为: //cameraFd = open("/dev/video0", O_RDWR, 0); 应用程序能够使用阻塞模式或非阻塞模式打开视频设备,如果使用非阻塞模式调用视频设备,即使尚未捕获到信息,驱动依旧会把缓存(DQBUFF)里的东西返回给应用程序。 2. 设定属性及采集方式 打开视频设备后,可以设置该视频设备的属性,例如裁剪、缩放等。这一步是可选的。在Linux编程中,一般使用ioctl 函数来对设备的I/O通道进行管理: int ioctl (int __fd, unsigned long int __request, .../*args*/) ; 在进行V4L2开发中,常用的命令标志符如下(some are optional): ?VIDIOC_REQBUF S:分配内存 ?VIDIOC_QUERYBUF:把VIDIOC_REQBUF S中分配的数据缓存转换成物理地址 ?VIDIOC_QUERYCAP:查询驱动功能 ?VIDIOC_ENUM_FMT:获取当前驱动支持的视频格式 ?VIDIOC_S_FMT:设置当前驱动的频捕获格式 ?VIDIOC_G_FMT:读取当前驱动的频捕获格式 ?VIDIOC_TRY_FMT:验证当前驱动的显示格式 ?VIDIOC_CROPCAP:查询驱动的修剪能力 ?VIDIOC_S_CROP:设置视频信号的边框 ?VIDIOC_G_CROP:读取视频信号的边框

LINUX字符设备驱动编写基本流程

---简介 Linux下的MISC简单字符设备驱动虽然使用简单,但却不灵活。 只能建立主设备号为10的设备文件。字符设备比较容易理解,同时也能够满足大多数简 单的硬件设备,字符设备通过文件系统中的名字来读取。这些名字就是文件系统中的特 殊文件或者称为设备文件、文件系统的简单结点,一般位于/dev/目录下使用ls进行查 看会显示以C开头证明这是字符设备文件crw--w---- 1 root tty 4, 0 4月 14 11:05 tty0。 第一个数字是主设备号,第二个数字是次设备号。 ---分配和释放设备编号 1)在建立字符设备驱动时首先要获取设备号,为此目的的必要的函数是 register_chrdev_region,在linux/fs.h中声明:int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);first是你想 要分配的起始设备编号,first的次编号通常是0,count是你请求的连续设备编号的 总数。count如果太大会溢出到下一个主设备号中。name是设备的名字,他会出现在 /proc/devices 和sysfs中。操作成功返回0,如果失败会返回一个负的错误码。 2)如果明确知道设备号可用那么上一个方法可行,否则我们可以使用内核动态分配的设 备号int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor,unsigned int count, char *name);dev是个只输出的参数,firstminor请求的第一个要用的次编号, count和name的作用如上1)对于新驱动,最好的方法是进行动态分配 3)释放设备号,void unregister_chrdev_region(dev_t first unsigned int count); ---文件操作file_operations结构体,内部连接了多个设备具体操作函数。该变量内部 的函数指针指向驱动程序中的具体操作,没有对应动作的指针设置为NULL。 1)fops的第一个成员是struct module *owner 通常都是设置成THIS_MODULE。 linux/module.h中定义的宏。用来在他的操作还在被使用时阻止模块被卸载。 2)loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);该方法用以改变文件中的当前读/ 写位置 返回新位置。 3)ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);该函数用 以从设备文件 中读取数据,读取成功返回读取的字节数。

USB键盘驱动程序

/* * $Id: usbkbd.c,v 1.27 2001/12/27 10:37:41 vojtech Exp $ * * Copyright (c) 1999-2001 Vojtech Pavlik * * USB HIDBP Keyboard support */ /* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License as published by * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or * (at your option) any later version. * * This program is distributed in the hope that it will be useful, * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the * GNU General Public License for more details. * * You should have received a copy of the GNU General Public License * along with this program; if not, write to the Free Software * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA * * Should you need to contact me, the author, you can do so either by * e-mail - mail your message to <>, or by paper mail: * Vojtech Pavlik, Simunkova 1594, Prague 8, 182 00 Czech Republic */ #include #include #include #include #include #include #include /* * Version Information */ #define DRIVER_VERSION "" #define DRIVER_AUTHOR "Vojtech Pavlik <>" #define DRIVER_DESC "USB HID Boot Protocol keyboard driver" #define DRIVER_LICENSE "GPL"

V4L2视频采集

v4L2编程 v4L2是针对uvc免驱usb设备的编程框架,主要用于采集usb摄像头等,编程模式如下一.设置采集方式 打开视频设备后,可以设置该视频设备的属性,例如裁剪、缩放等。这一步是可选的。在Linux编程中,一般使用ioctl函数来对设备的I/O通道进行管理: extern int ioctl (int __fd, unsigned long int __request, …) __THROW; __fd:设备的ID,例如刚才用open函数打开视频通道后返回的cameraFd; __request:具体的命令标志符。 在进行V4L2开发中,一般会用到以下的命令标志符: VIDIOC_REQBUFS:分配内存 VIDIOC_QUERYBUF:把VIDIOC_REQBUFS中分配的数据缓存转换成物理地址 VIDIOC_QUERYCAP:查询驱动功能 VIDIOC_ENUM_FMT:获取当前驱动支持的视频格式 VIDIOC_S_FMT:设置当前驱动的频捕获格式 VIDIOC_G_FMT:读取当前驱动的频捕获格式 VIDIOC_TRY_FMT:验证当前驱动的显示格式 VIDIOC_CROPCAP:查询驱动的修剪能力 VIDIOC_S_CROP:设置视频信号的边框 VIDIOC_G_CROP:读取视频信号的边框 VIDIOC_QBUF:把数据从缓存中读取出来 VIDIOC_DQBUF:把数据放回缓存队列 VIDIOC_STREAMON:开始视频显示函数 VIDIOC_STREAMOFF:结束视频显示函数 VIDIOC_QUERYSTD:检查当前视频设备支持的标准,例如PAL或NTSC。 这些IO调用,有些是必须的,有些是可选择的。 二.一般操作流程(视频设备) 1. 打开设备文件。 int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR); 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。VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability v4l2_std_id std; do { ret= ioctl(fd, VIDIOC_QUERYSTD, &std); } while (ret == -1 && errno == EAGAIN); switch (std) {

V4L2几个api和结构体

struct video_device { #if defined(CONFIG_MEDIA_CONTROLLER) struct media_entity entity; #endif /* device ops */ const struct v4l2_file_operations *fops;

/* sysfs */ struct device dev; /* v4l device */ struct cdev *cdev; /* character device */ /* Set either parent or v4l2_dev if your driver uses v4l2_device */ struct device *parent; /* device parent */ struct v4l2_device *v4l2_dev; /* v4l2_device parent */ /* Control handler associated with this device node. May be NULL. */ struct v4l2_ctrl_handler *ctrl_handler; /* device info */ char name[32]; int vfl_type; /* 'minor' is set to -1 if the registration failed */ int minor; u16num; /* use bitops to set/clear/test flags */ unsigned long flags; /* attribute to differentiate multiple indices on one physical device */ int index; /* V4L2 file handles */ spinlock_t fh_lock; /* Lock for all v4l2_fhs */ struct list_head fh_list; /* List of struct v4l2_fh */ int debug; /* Activates debug level*/ /* Video standard vars */ v4l2_std_id tvnorms; /* Supported tv norms */ v4l2_std_id current_norm; /* Current tvnorm */ /* callbacks */ void (*release)(struct video_device *vdev); /* ioctl callbacks */ const struct v4l2_ioctl_ops *ioctl_ops; /* serialization lock */ struct mutex *lock; };

linux 设备输入子系统---源代码示例。自动捕获键盘鼠标等外设消息

Linux input 子系统详解与代码示例 李邦柱于杭州2014/01/09 Email:helpylee@https://www.doczj.com/doc/674447752.html, 由于linux的驱动模型增加了input层,导致几乎所有的底层驱动都把数据封装在event里上报给input子系统。由此看来,这种改变让kernel 更具有模块化,各个模块的耦合度更低了。下面我们一起来研究input 层^_^ 1.从用户层的角度看input(event事件) 了解linux的人一定会对/dev,/ sys, /proc这几个目录有所印象,这是从内核导出到用户层的接口(从这里几乎可以观览内核)。kernel为我们导出了input在用户态的接口,就是/dev/input/下的接口,所以我们只关注这个目录下的event*(event0/event1/……)字符设备。 那么这些event*是干什么用的?简单来说就是我们对计算机的输入(包括敲击键盘,移动鼠标等等操作)经过内核(底层驱动,input)处理最后就上报到这些event*里面了。 而这里event0,event1,..就是用来区分各个外设的,可以通过命令来查看外设具体和哪个event相关联:这个命令是:cat /proc/bus/input/devices 所以我们用此命令在linux系统查看外设信息。 2.在linux/input.h中有这些数据的结构: structinput_event { structtimeval time; //事件发生的时间 __u16 type; //事件类类型:按键和移动鼠标就是不同类型 __u16 code; __s32 value; //事件值:按键a和按键b就对应不同值 }; code: 事件的代码.如果事件的类型代码是EV_KEY,该代码code为设备键盘代码.代码植0~127为键盘上的按键代码,0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(BTN_ LEFT)为鼠标左键,0x111(BTN_RIGHT)为鼠标右键,0x112(BTN_ MIDDLE)为鼠标中键.其它代码含义请参

linux 驱动程序开发

1 什么是驱动 a)裸板驱动 b)有系统驱动linux 将驱动封装了一套框架(每个驱动) c)大量和硬件无关的代码已写好只需要编程实现和硬件相关的代码 d)难点:框架的理解代码的理解 e)需要三方面的知识: i.硬件相关的知识 1.电路原理图 2.芯片的数据手册 3.总线协议rs232 i2c等 ii.内核的知识 1.内核驱动属于内核的一部分,它运行在内核态需要对内核知识有了解 2.内存管理 3.解决竞争状态(如上锁) 4.。。。 iii.驱动框架的知识 1.内核中已经实现了大量硬件驱动完成了驱动的框架编程只需要根据硬 件进行添加 2 搭建linux驱动开发工具 a)安装交叉编译环境 i.arm-linux-gcc uboot PATH b)移植uboot c)移植内核 d)制作根文件系统然后通过nfs方式让开发板可以加载 3 内核驱动开发的基本知识 a)如何学驱动编程? i.最好的老师就是内核源码(没有man 功能) 1.要是用某个函数就去查看某个函数的定义注释 2.查看内核中其他模块儿时如何使用该函数的 3.专业书籍: a)内核开发:linux内核的设计与实现机械工程出版社 b)驱动开发:圣经级别的-LDD3:LINUX DEVICE c)操作性别叫强的:精通linux设备驱动程序开发

关于linux内核: 1)linux内核中所使用的函数都是自身实现的它肯定不会调用c库中的函数 2)linux中代码绝大多数代码时gun c语言完成的不是标准c语言可以理解为标c的扩展版和少部分汇编 需要注意的问题: 1)内核态不能做浮点数运算 2)用户空间的每个进程都有独立的0-3G的虚拟空间 多个进程共享同一个内核 内核使用的地址空间为3G-4G 3)每个线程有独立的栈空间 4 写一个最简单的内核模块儿(因为驱动时内核的一个模块套路都一样) a)几个宏 i.__FUNCTION__:展开为所在函数的名称 ii.__LINE__:展开为printk所在的行号 iii.__DATE__:展开为编译程序的日期 b)通用头文件 i.#include ii.#include c)没有main函数 然后写一个makefile 其中:obj -m +=helloworld.o -m表示生成模块儿 make -C 内核路径编译对象路径modules(固定表示模块儿) 例子:make -C /home/changjian/dirver/kernel M=$(PWD) modules 报错:如taints kernel(污染内核)因为写的驱动没有声明license 因为linux为开源所以写的驱动也必须声明为开源可以在程序里加入:MODULE_LICENSE(“GPL”);声明为开源 模块儿驱动开发 1、模块儿参数 a)内核中安装模块时也可以传递参数 i.insmod xx.ko var=123 b)模块参数的使用方法 i.首先在模块中定义全局变量 ii.然后使用module_param 或者module_param_array来修饰该变量 这样一个普通的全局变量就变成可以安装模块时传递参数的模块参数 module_param(name,type,perm) name:变量名称 type: name的类型(不包括数组) perm:权限类型rwxr-x 等类型内核做了相关的宏定义形如efine S_IRWXG 表示r w x g(同组) module_param_array(name,type,nump,perm)将某个数组声明为模块 参数

Linux设备驱动程序说明介绍

Linux设备驱动程序简介 Linux是Unix操作系统的一种变种,在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统,但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序,思想简洁,操作方便,功能也很强大,但是支持函数少,只能依赖kernel 中的函数,有些常用的操作要自己来编写,而且调试也不方便。本人这几周来为实验室自行研制的一块多媒体卡编制了驱动程序,获得了一些经验,愿与Linux fans共享,有不当之处,请予指正。 以下的一些文字主要来源于khg,johnsonm的Write linux device driver,Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux A-Z,还有清华BBS上的有关device driver的一些资料. 这些资料有的已经过时,有的还有一些错误,我依据自己的试验结果进行了修正. 一、Linux device driver 的概念 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口.设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作.设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能: 1.对设备初始化和释放. 2.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据. 3.读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据. 4.检测和处理设备出现的错误. 在Linux操作系统下有两类主要的设备文件类型,一种是字符设备,另一种是块设备.字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了,块设备则不然,它利用一块系统内存作缓冲区,当用户进程对设备请求能满足用户的要求,就返回请求的数据,如果不能,就调用请求函数来进行实际的I/O操作.块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待. 已经提到,用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道.每个设备文件都都有其文件属性(c/b),表示是字符设备还蔤强樯璞?另外每个文件都有两个设备号,第一个是主设备号,标识驱动程序,第二个是从设备号,标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备,比如有两个软盘,就可以用从设备号来区分他们.设备文件的的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致,否则用户进程将无法访问到驱动程序. 最后必须提到的是,在用户进程调用驱动程序时,系统进入核心态,这时不再是抢先式调度.也就是说,系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作.如果你的驱动程序陷入死循环,不幸的是你只有重新启动机器了,然后就是漫长的fsck. 读/写时,它首先察看缓冲区的内容,如果缓冲区的数据 如何编写Linux操作系统下的设备驱动程序 二、实例剖析 我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做,但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理.把下面的C代码输入机器,你就会获得一个真正的设备驱动程序.不过我的kernel是2.0.34,在低版本的kernel上可能会出现问题,我还没测试过. [code]#define __NO_VERSION__

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