③存储器设置。对图像缓冲进行设置。
④控制及状态设置。包括启动及停止图像采集、数据传输方式、当前状态等配置属性。
程序中的初始化设置有近百条，具体设置请见参考文献[1]的开源代码。初始化结束后，可以根据需要进行图像格式的设定，SPCA561A支持sQVGA(160×120)、QCIF(176×144)、QVGA(320×240)、CIF(352×288)四种格式。设定结束后启动摄像头采集，进行数据传输。
2．2 同步传输和图像帧处理
同步传输的过程非常简单，甚至不包含握手信息；但是因为同步传输对时序的要求很高，所以对同步传输数据的处理颇困难。此驱动的设计将同步数据的接收用中断服务程序进行处理，同步数据的处理放在中断服务之外执行。
①中断服务程序流程如图6所示。每次同步中断发生时，首先从USB主机控制器的缓冲区内读取接收到的128字节同步信包，将数据存储到数据处理程序提供的存储单元中。再发送PID_IN标志和端点号，设置同步传输类型并启动下一次传输。CH374主机会在每lms发送1个SOF同步标志，USB设备接收到SOF标志后，会传送下一个同步信包。
②同步数据处理程序如图7所示。中断结束后，执行数据处理程序，程序读取同步信包的第一个字节，确认包的序号，此序号的范围是0～0xFF。如果此序号为0xFF，则说明是无效包，需要丢弃。如果此序号为0，则可能是首次采集得到的第一个同步数据包，直接存储此数据到图像帧；也可能是当前图像帧结束后开始的下一帧图像的第一个同步信包，则需要处理已经结束的当前帧图像，同时将当前帧设置为下一帧。至此得到了一帧图像数据。
2.3 图像数据的预编码
经过处理后的图像帧为S561格式数据，它是一种RGB格式的图像，无法被后续的图像编码器利用。常用的视频压缩标准(如H．263、MPEG4等)输入的视频数据为YUV420格式，所以必须对当前的S561格式数据进行预编码，使之成为YUV420格式。因为算法比较复杂，在此不详细叙述，请参考文献[1]中bayer_decode()函数的的源代码。至此，基于CH374的摄像头驱动完成。
3 设计心得
由于此USB主机基于低端嵌入式硬件系统，没有操作系统支持，也没有BUSHOUND类似的USB数据流分析软件支持，难以找到基于嵌入式平台USB同步传输参考程序，所以设计的难度很大。笔者的设计经验是重在参考程序的选择。
此课题的设计可以分成两个部分：一个是底层的CH374主机控制器驱动，主要包括设备探测和枚举(这部分程序的设计可以参考类似主机控制器的驱动程序，如Cypress公司的SL811HS芯片主机驱动程序；另一部分是摄像头初始化、视频数据读取及处理程序，仅有的参考资料是Linux下的开源USB摄像头驱动。在设计过程中首先需要了解Linux设备驱动原理，很好地分析USB摄像头驱动之后才能有设计思路。
结语
将本驱动加到已有的视频压缩程序中，通过网络传送视频到PC后播放，在大小为QVGA(160×120)的图像属性下，可以达到每秒7帧，基本满足了实际需要。基于CH374的USB摄像头驱动，提供了低成本嵌入式平台实现视频采集的方案，使得视频采集系统不再高不可攀，对视频监控的普及起到了积极作用。