1. USB簡(jiǎn)介

USB：Universal Serial Bus（通用串行總線）。是一種常用于電子設(shè)備間通訊的通用標(biāo)準(zhǔn)接口。USB 總線作為一種高速串行總線，其極高的傳輸速度可以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境要求。

具有供電簡(jiǎn)單（可總線供電）、安裝配置便捷（支持即插即用和熱插拔）、 擴(kuò)展端口簡(jiǎn)易（通過集線器最多可擴(kuò)展127 個(gè)外設(shè)）、傳輸方式多樣化（4 種傳輸模式），以及兼容良好（產(chǎn)品升級(jí)后向下兼容）等優(yōu)點(diǎn)。

1.1 EASY EAI Nano-TB USB資源介紹

EASY EAI Nano-TB有一路USB3.0HOST，經(jīng)過一個(gè)USB Hub芯片擴(kuò)展出了2個(gè)USB3.0HOST接口，另外還有一路直出的USB2.0 HOST接口。

1.2 USB攝像頭接入說明

通常我們建議只接入一個(gè)USB攝像頭。

如果需要接入多個(gè)USB攝像頭，可考慮采用Hub擴(kuò)展多路USB的方式。雖然理論上可擴(kuò)展127個(gè)設(shè)備，但在實(shí)際接入多個(gè)USB攝像頭時(shí)需要考慮USB通道的帶寬，USB集線層數(shù)（最大層數(shù)為7層--含RootHub），以及要解決設(shè)備ID相同的問題，因此非必要【不建議】這么接。

注意：雖然USB支持熱插拔，但在沒給底板加裝外殼保護(hù)的情況下，很容易觸碰到底板上的器件，甚至板卡附近有金屬零件很容易造成板卡短路。因此也建議在插拔外設(shè)時(shí)，最好確保電源已經(jīng)完全切斷。

1.3 USB設(shè)備的接入管理介紹

在USB攝像頭或者USB Hub進(jìn)行物理連接后，我們需要知道這些USB設(shè)備是否被系統(tǒng)識(shí)別出來，則需要通過lsusb命令查看。

lsusb

另外，在文件系統(tǒng)中，USB Device管理目錄為/sys/bus/usb/devices，可在此處查看到從root_hub開始掛載的USB設(shè)備以及Hub設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系。

USB設(shè)備的設(shè)備命名方式規(guī)則如下：

1.4 尋找可用的設(shè)備節(jié)點(diǎn)

rockchip平臺(tái)，一個(gè)MIPI-CSI接口會(huì)對(duì)應(yīng)20多個(gè)video節(jié)點(diǎn)(設(shè)備樹定了就會(huì)生成這么多個(gè))而且MIPI-CSI camera對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，會(huì)在修改內(nèi)核設(shè)備樹的時(shí)候固定下來（即：內(nèi)核配好了MIPI-CSI Camera個(gè)數(shù)，無論MIPI-CSI攝像頭是否有接上，它的video節(jié)點(diǎn)情況都是不會(huì)根據(jù)MIPI-CSI Camera的接入情況而【動(dòng)態(tài)】改變）。

而一個(gè)USB camera會(huì)對(duì)應(yīng)2個(gè)video節(jié)點(diǎn)，【一般會(huì)】排列在MIPI-CSI camera的后面。通過拔插USB，觀察對(duì)比video節(jié)點(diǎn)的變化，就可以判斷出哪2個(gè)是USB camera的設(shè)備節(jié)點(diǎn)了。

但是【最準(zhǔn)確】的方法，還是要看一下這個(gè)video節(jié)點(diǎn)的【描述信息】。Linux的v4l2框架會(huì)把這些節(jié)點(diǎn)的描述信息統(tǒng)一放在/sys/class/video4linux/目錄下，如下圖所示。

隨便進(jìn)入一個(gè)描述，如video22。

通過cat命令，可以用查看這個(gè)name的內(nèi)容是什么。

cat /sys/class/video4linux/video22/name

那么，我們則需要使用以下命令，對(duì)【所有video節(jié)點(diǎn)】進(jìn)行掃描與【篩選】。

grep -i "usb" /sys/class/video4linux/video*/name

2. 快速上手

2.1 開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備

如果您初次閱讀此文檔，請(qǐng)閱讀《入門指南/開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備/Easy-Eai編譯環(huán)境準(zhǔn)備與更新》，并按照其相關(guān)的操作，進(jìn)行編譯環(huán)境的部署。

在PC端Ubuntu系統(tǒng)中執(zhí)行run腳本，進(jìn)入EASY-EAI編譯環(huán)境，具體如下所示。

cd ~/develop_environment ./run.sh

2.2 源碼下載以及例程編譯

首先，在虛擬機(jī)后臺(tái)終端，執(zhí)行以下命令，創(chuàng)建外設(shè)單例源碼管理目錄：

cd /opt mkdir -p EASY-EAI-Nano-TB/demo

首先，到【百度網(wǎng)盤】上下載相關(guān)的單例程序：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1Br608Hiff2Xs65PzWO_qWQ?pwd=1234

提取碼：1234

比如把單例程序下載到：此電腦\D:\BaiduNetdisk (無規(guī)定，用戶可自主選擇)，如下圖所示。

再將下載好的單例復(fù)制進(jìn)入虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)，過程如下圖所示。

最后，進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的例程目錄執(zhí)行編譯操作，具體命令如下所示：

cd EASY-EAI-Nano-TB/demo/02_camera ./build.sh

注：

* 由于依賴庫(kù)部署在板卡上，因此交叉編譯過程中必須保持/mnt掛載。

2.3 例程運(yùn)行

通過串口調(diào)試或ssh調(diào)試，進(jìn)入板卡后臺(tái)，定位到例程部署的位置，如下所示：

cd /userdata

運(yùn)行例程命令如下所示(51，就是/dev/video51)：

./test-usbCam-single 51

2.4 運(yùn)行效果

執(zhí)行效果如下所示。

例程運(yùn)行完之后，會(huì)在/tmp目錄下得到一張photo圖片?；氐教摂M機(jī)里，新開一個(gè)終端窗口，通過scp命令把圖片拷回來：

然后把photo用mplayer命令播放出來，如下所示。

mplayer -demuxer rawvideo -rawvideo w=1280:h=720:format=bgr24 photo -loop 0

例程默認(rèn)分辨率為1280x720，故w和h的參數(shù)對(duì)應(yīng)填入1280和720。當(dāng)出現(xiàn)圖片異常時(shí)，說明分辨率等不太對(duì)應(yīng)于手頭的攝像頭，所以需要調(diào)整usbcamera_init()的分辨率，例如640x480。

3. 測(cè)試USB攝像頭API案例

示例代碼路徑為：02_camera/test-usbCam/single-cam.c。USB Camera API的測(cè)試案例代碼邏輯流程如下所示：

3.1 源碼說明

int main() { if(1 == argc){ printf("\nerr: Missing parameter!\n"); printf("================= [usage] ==================\n"); printf("example:\n"); printf("\t%s <51/52>\n", argv[0]); printf("--------------------------------------------\n"); return 0; } int cameraIndex = atoi(argv[1]); char *pbuf = NULL; int ret = 0; int skip = 0; FILE *fp = NULL; ret = usbcamera_init(CAMERA_INDEX, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT, 0); if (ret) { printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__); goto exit3; } pbuf = (char *)malloc(IMAGE_SIZE); if (!pbuf) { printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__); ret = -1; goto exit2; } //跳過前10幀 skip = 10; while(skip--) { ret = usbcamera_getframe(CAMERA_INDEX, pbuf); if (ret) { printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__); goto exit1; } } /* tips: 可以在Ubuntu下用mplayer播放錄制圖像 * mplayer -demuxer rawvideo -rawvideo w=1280:h=720:format=bgr24 photo -loop 0 */ fp = fopen("/tmp/photo", "w"); if (!fp) { printf("error: %s, %d\n", __func__, __LINE__); ret = -1; goto exit2; } fwrite(pbuf, 1, IMAGE_SIZE, fp); fclose(fp); exit1: free(pbuf); pbuf = NULL; exit2: usbcamera_exit(CAMERA_INDEX); exit3: return ret; }

其中usbcamera_init()，usbcamera_getframe()，usbcamera_exit()是對(duì)v4l2接口調(diào)用的易用化封裝。具體實(shí)現(xiàn)于02_camera/commonApi/usb_camera/usb_camera.c。