（40）STM32——OV2640摄像头实验
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学习目标
运行结果
内容
OV2640
特点
时序
帧输出时序
配置
DCMI
特点
信号
DMA
寄存器
配置
硬件连接
代码
总结
学习目标
今天我们要学习的是OV2640摄像头实验，采用的是DCMI接口，进行传输。个人觉得难度较大，加上没有相应的串口线，导致部分实验无法进行，所以就先讲解理论知识，等串口线到了再把电脑端的实验补上。
运行结果
摄像头实验
内容
OV2640
OV2640 是 OV（OmniVision）公司生产的一颗 1/4 寸的 CMOS UXGA（1632*1232）图像传感器。该传感器体积小、工作电压低，提供单片 UXGA 摄像头和影像处理器的所有功能。通过 SCCB 总线控制，可以输出整帧、子采样、缩放和取窗口等方式的各种分辨率 8/10 位影像数据。该产品 UXGA 图像最高达到 15 帧/秒（SVGA 可达 30 帧，CIF 可达 60 帧）。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、对比度、色度等都可以通过 SCCB 接口编程。
特点
- 高灵敏度、低电压适合嵌入式应用
- 标准的 SCCB 接口，兼容 IIC 接口
- 支持 RawRGB、RGB(RGB565/RGB555)、GRB422、YUV(422/420)和 YCbCr（422） 输出格式
- 支持 UXGA、SXGA、SVGA 以及按比例缩小到从 SXGA 到 40*30 的任何尺寸
- 支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校 准等自动控制功能。同时支持色饱和度、色相、伽马、锐度等设置。
- 支持闪光灯
- 支持图像缩放、平移和窗口设置
- 支持图像压缩，即可输出 JPEG 图像数据
- 自带嵌入式微处理器
- UXGA ， 即 分 辨 率 位 1600*1200 的输出格式，类似的还有： SXGA(1280*1024) 、 WXGA+(1440*900)、XVGA(1280*960)、WXGA(1280*800)、XGA(1024*768)、SVGA(800*600)、 VGA(640*480)、CIF(352*288)、WQVGA(400*240)、QCIF(176*144)和 QQVGA(160*120)等。
- PCLK，即像素时钟，一个 PCLK 时钟，输出一个像素(或半个像素)。
- VSYNC，即帧同步信号。
- HREF /HSYNC，即行同步信号。
我们的数据输出（通过 Y[9:0]），就是通过PCLK，VSYNC和HREF /HSYNC来实现的，接下来我们就来讲解一下OV2640的时序部分。
时序
图像数据在 HREF 为高的时候输出，当 HREF 变高后，每一个 PCLK 时钟，输出一个 8 位/10 位数据。我们采用 8 位接口，所以每个 PCLK 输出 1 个字节，且在 RGB/YUV 输出格式下，每个 tp=2 个 Tpclk，如果是 Raw 格式，则一个 tp=1 个 Tpclk。比如我们采用 UXGA 时序，RGB565 格式输出，每 2 个字节组成一个像素的颜色（高低字节顺序可通过 0XDA 寄存器设置），这样每行输出总共有 1600*2 个 PCLK 周期，输出 1600*2 个字节。
帧输出时序
我们以UXGA举例， 首先VSYNC发送一个高电平数据表示起始信号，然后在HREF为高电平期间采集有效数据，一共1600条，然后重复1200次，就达到了输出的效果。
窗口设置
传感器窗口设置，该功能允许用户设置整个传感器区域（1632*1220）的感兴趣部分，也就是在传感器里面开窗，开窗范围从 2*2~1632*1220 都可以设置，不过要求这个窗口必须大于等于随后设置的图像尺寸。传感器窗口设置，通过：0X03/0X19/0X1A/0X07/0X17/0X18 等寄存器设置，使用的函数是OV2640_Window_Set。
图像尺寸设置，也就是 DSP 输出（最终输出到 LCD 的）图像的最大尺寸，该尺寸要小于等于前面我们传感器窗口设置所设定的窗口尺寸。图像尺寸通过：0XC0/0XC1/0X8C 等寄存器设置。使用的函数是OV2640_ImageSize_Set。
图像窗口设置，这里起始和前面的传感器窗口设置类似，只是这个窗口是在我们前面设置的图像尺寸里面，再一次设置窗口大小，该窗口必须小于等于前面设置的图像尺寸。该窗口设置后的图像范围，将用于输出到外部。图像窗口设置通过：0X51/0X52/0X53/0X54/0X55/0X57等寄存器设置。使用的函数是OV2640_ImageWin_Set。
图像输出大小设置，这是最终输出到外部的图像尺寸。该设置将图像窗口设置所决定的窗口大小，通过内部 DSP 处理，缩放成我们输出到外部的图像大小。该设置将会对图像进行缩放处理，如果设置的图像输出大小不等于图像窗口设置图像大小，那么图像就会被缩放处理，只有这两者设置一样大的时候，输出比例才是 1：1 的。使用的函数是OV2640_OutSize_Set。
整体效果如下所示
配置
初始化
这是初始化的流程，首先初始化好IO口，然后上电复位，读取ID，执行初始化序列，这个是OV2640厂家做好的，我们就不需要重新写过了。
读取图像数据
DCMI
STM32F4 自带了一个数字摄像头（DCMI）接口，该接口是一个同步并行接口，能够接收外部 8 位、10 位、12 位或 14 位 CMOS 摄像头模块发出的高速数据流。可支持不同的数据格式：YCbCr4:2:2/RGB565 逐行视频和压缩数据 (JPEG)。
DCMI 接口是一个同步并行接口，可接收高速（可达 54 MB/s）数据流。该接口包含多达14 条数据线(D13-D0)和一条像素时钟线(PIXCLK)。像素时钟的极性可以编程，因此可以在像素时钟的上升沿或下降沿捕获数据。
特点
- 8 位、10 位、12 位或 14 位并行接口
- 内嵌码/外部行同步和帧同步
- 连续模式或快照模式
- 裁剪功能
- 支持以下数据格式：
- 8/10/12/14 位逐行视频：单色或原始拜尔（Bayer）格式
- YCbCr 4:2:2 逐行视频
- RGB 565 逐行视频
- 压缩数据：JPEG
信号
- 数据输入（D[0:13]），用于接摄像头的数据输出，接 OV2640 我们只用了 8 位数据。
- 水平同步（行同步）输入（HSYNC），用于接摄像头的 HSYNC/HREF 信号。
- 垂直同步（场同步）输入（VSYNC），用于接摄像头的 VSYNC 信号。
- 像素时钟输入（PIXCLK），用于接摄像头的 PCLK 信号。
DCMI 接口的数据与 PIXCLK（即 PCLK）保持同步，并根据像素时钟的极性在像素时钟上升沿/下降沿发生变化。HSYNC（HREF）信号指示行的开始/结束，VSYNC 信号指示帧的开始/结束。DCMI 信号波形如图所示：
上图中，对应设置为：DCMI_PIXCLK 的捕获沿为下降沿，DCMI_HSYNC 和 DCMI_VSYNC 的有效状态为 1，注意，这里的有效状态实际上对应的是指示数据在并行接口上无效时， HSYNC/VSYNC 引脚上面的引脚电平。
我们用到 DCMI 的 8 位数据宽度，通过设置 DCMI_CR 中的 EDM[1:0]=00 设置。此时 DCMI_D0~D7 有效，DCMI_D8~D13 上的数据则忽略，这个时候，每次需要 4 个像素时钟来捕获一个 32 位数据。捕获的第一个数据存放在 32 位字的 LSB 位置，第四个数据存放在 32 位字的 MSB 位置 ，捕获数据字节在 32 位字中的排布如表所示：
DMA
DCMI 接口支持 DMA 传输，当 DCMI_CR 寄存器中的 CAPTURE 位置 1 时，激活 DMA 接口。摄像头接口每次在其寄存器中收到一个完整的 32 位数据块时，都将触发一个 DMA请求。
寄存器
寄存器就不详细介绍了。
配置
- 配置 OV2640 控制引脚，并配置 OV2640 工作模式。
- 配置相关引脚的模式和复用功能（AF13），使能时钟。
- 配置 DCMI 相关设置。
- 配置 DMA。
- 设置 OV2640 的图像输出大小，使能 DCMI 捕获。
硬件连接
代码
//dcmi.c
#include "sys.h"
#include "dcmi.h"
#include "led.h"
#include "ov2640.h"
u8 ov_frame=0; //帧率
extern void jpeg_data_process(void); //JPEG数据处理函数
DCMI_InitTypeDef DCMI_InitStructure;
//DCMI中断服务函数
void DCMI_IRQHandler(void)
{
if(DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_FRAME)==SET)//捕获到一帧图像
{
jpeg_data_process(); //jpeg数据处理
DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_FRAME);//清除帧中断
LED1=!LED1;
ov_frame++;
}
}
//DCMI DMA配置
//DMA_Memory0BaseAddr:存储器地址 将要存储摄像头数据的内存地址(也可以是外设地址)
//DMA_BufferSize:存储器长度 0~65535
//DMA_MemoryDataSize:存储器位宽
//DMA_MemoryDataSize:存储器位宽 @defgroup DMA_memory_data_size :DMA_MemoryDataSize_Byte/DMA_MemoryDataSize_HalfWord/DMA_MemoryDataSize_Word
//DMA_MemoryInc:存储器增长方式 @defgroup DMA_memory_incremented_mode /** @defgroup DMA_memory_incremented_mode : DMA_MemoryInc_Enable/DMA_MemoryInc_Disable
void DCMI_DMA_Init(u32 DMA_Memory0BaseAddr,u16 DMA_BufferSize,u32 DMA_MemoryDataSize,u32 DMA_MemoryInc)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2时钟使能
DMA_DeInit(DMA2_Stream1);
while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream1) != DISABLE){}//等待DMA2_Stream1可配置
/* 配置 DMA Stream */
DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_1; //通道1 DCMI通道
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&DCMI->DR;//外设地址为:DCMI->DR
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = DMA_Memory0BaseAddr;//DMA 存储器0地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到存储器模式
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = DMA_BufferSize;//数据传输量
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc;//存储器增量模式
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;//外设数据长度:32位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize;//存储器数据长度
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循环模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//高优先级
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Enable; //FIFO模式
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;//使用全FIFO
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//外设突发单次传输
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//存储器突发单次传输
DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream
}
//DCMI初始化
void My_DCMI_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOC|RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA B C E 时钟
RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_DCMI,ENABLE);//使能DCMI时钟
//PA4/6初始化设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_6;//PA4/6 复用功能输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_6;// PB6/7 复用功能输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_11;//PC6/7/8/9/11 复用功能输出
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;//PE5/6 复用功能输出
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_DCMI); //PA4,AF13 DCMI_HSYNC
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_DCMI); //PA6,AF13 DCMI_PCLK
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_DCMI); //PB7,AF13 DCMI_VSYNC
GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_DCMI); //PC6,AF13 DCMI_D0
GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_DCMI); //PC7,AF13 DCMI_D1
GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_DCMI); //PC8,AF13 DCMI_D2
GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_DCMI); //PC9,AF13 DCMI_D3
GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_DCMI);//PC11,AF13 DCMI_D4
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_DCMI); //PB6,AF13 DCMI_D5
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_DCMI); //PE5,AF13 DCMI_D6
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_DCMI); //PE6,AF13 DCMI_D7
DCMI_DeInit();//清除原来的设置
DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode=DCMI_CaptureMode_Continuous;//连续模式
DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureRate=DCMI_CaptureRate_All_Frame;//全帧捕获
DCMI_InitStructure.DCMI_ExtendedDataMode= DCMI_ExtendedDataMode_8b;//8位数据格式
DCMI_InitStructure.DCMI_HSPolarity= DCMI_HSPolarity_Low;//HSYNC 低电平有效
DCMI_InitStructure.DCMI_PCKPolarity= DCMI_PCKPolarity_Rising;//PCLK 上升沿有效
DCMI_InitStructure.DCMI_SynchroMode= DCMI_SynchroMode_Hardware;//硬件同步HSYNC,VSYNC
DCMI_InitStructure.DCMI_VSPolarity=DCMI_VSPolarity_Low;//VSYNC 低电平有效
DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);
DCMI_ITConfig(DCMI_IT_FRAME,ENABLE);//开启帧中断
DCMI_Cmd(ENABLE); //DCMI使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DCMI_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//抢占优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器、
}
//DCMI,启动传输
void DCMI_Start(void)
{
DMA_Cmd(DMA2_Stream1, ENABLE);//开启DMA2,Stream1
DCMI_CaptureCmd(ENABLE);//DCMI捕获使能
}
//DCMI,关闭传输
void DCMI_Stop(void)
{
DCMI_CaptureCmd(DISABLE);//DCMI捕获使关闭
while(DCMI->CR&0X01); //等待传输结束
DMA_Cmd(DMA2_Stream1,DISABLE);//关闭DMA2,Stream1
}
//以下两个函数,供usmart调用,用于调试代码
//DCMI设置显示窗口
//sx,sy;LCD的起始坐标
//width,height:LCD显示范围.
void DCMI_Set_Window(u16 sx,u16 sy,u16 width,u16 height)
{
DCMI_Stop();
// LCD_Clear(WHITE);
// LCD_Set_Window(sx,sy,width,height);
OV2640_OutSize_Set(width,height);
// LCD_SetCursor(0,0);
// LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM
DMA_Cmd(DMA2_Stream1,ENABLE); //开启DMA2,Stream1
DCMI_CaptureCmd(ENABLE);//DCMI捕获使能
}
//通过usmart调试,辅助测试用.
//pclk/hsync/vsync:三个信号的有限电平设置
void DCMI_CR_Set(u8 pclk,u8 hsync,u8 vsync)
{
DCMI_DeInit();//清除原来的设置
DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode=DCMI_CaptureMode_Continuous;//连续模式
DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureRate=DCMI_CaptureRate_All_Frame;//全帧捕获
DCMI_InitStructure.DCMI_ExtendedDataMode= DCMI_ExtendedDataMode_8b;//8位数据格式
DCMI_InitStructure.DCMI_HSPolarity= hsync<<6;//HSYNC 低电平有效
DCMI_InitStructure.DCMI_PCKPolarity= pclk<<5;//PCLK 上升沿有效
DCMI_InitStructure.DCMI_SynchroMode= DCMI_SynchroMode_Hardware;//硬件同步HSYNC,VSYNC
DCMI_InitStructure.DCMI_VSPolarity=vsync<<7;//VSYNC 低电平有效
DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);
DCMI_CaptureCmd(ENABLE);//DCMI捕获使能
DCMI_Cmd(ENABLE); //DCMI使能
}// sccb.c
#include "sys.h"
#include "sccb.h"
#include "delay.h"
//初始化SCCB接口
void SCCB_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能GPIOD时钟
//GPIOF9,F10初始化设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PD6,7 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //PD6,7 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);
SCCB_SDA_OUT();
}
//SCCB起始信号
//当时钟为高的时候,数据线的高到低,为SCCB起始信号
//在激活状态下,SDA和SCL均为低电平
void SCCB_Start(void)
{
SCCB_SDA=1; //数据线高电平
SCCB_SCL=1; //在时钟线高的时候数据线由高至低
delay_us(50);
SCCB_SDA=0;
delay_us(50);
SCCB_SCL=0; //数据线恢复低电平，单操作函数必要
}
//SCCB停止信号
//当时钟为高的时候,数据线的低到高,为SCCB停止信号
//空闲状况下,SDA,SCL均为高电平
void SCCB_Stop(void)
{
SCCB_SDA=0;
delay_us(50);
SCCB_SCL=1;
delay_us(50);
SCCB_SDA=1;
delay_us(50);
}
//产生NA信号
void SCCB_No_Ack(void)
{
delay_us(50);
SCCB_SDA=1;
SCCB_SCL=1;
delay_us(50);
SCCB_SCL=0;
delay_us(50);
SCCB_SDA=0;
delay_us(50);
}
//SCCB,写入一个字节
//返回值:0,成功;1,失败.
u8 SCCB_WR_Byte(u8 dat)
{
u8 j,res;
for(j=0;j<8;j++) //循环8次发送数据
{
if(dat&0x80)SCCB_SDA=1;
else SCCB_SDA=0;
dat<<=1;
delay_us(50);
SCCB_SCL=1;
delay_us(50);
SCCB_SCL=0;
}
SCCB_SDA_IN(); //设置SDA为输入
delay_us(50);
SCCB_SCL=1; //接收第九位,以判断是否发送成功
delay_us(50);
if(SCCB_READ_SDA)res=1; //SDA=1发送失败，返回1
else res=0; //SDA=0发送成功，返回0
SCCB_SCL=0;
SCCB_SDA_OUT(); //设置SDA为输出
return res;
}
//SCCB 读取一个字节
//在SCL的上升沿,数据锁存
//返回值:读到的数据
u8 SCCB_RD_Byte(void)
{
u8 temp=0,j;
SCCB_SDA_IN(); //设置SDA为输入
for(j=8;j>0;j--) //循环8次接收数据
{
delay_us(50);
SCCB_SCL=1;
temp=temp<<1;
if(SCCB_READ_SDA)temp++;
delay_us(50);
SCCB_SCL=0;
}
SCCB_SDA_OUT(); //设置SDA为输出
return temp;
}
//写寄存器
//返回值:0,成功;1,失败.
u8 SCCB_WR_Reg(u8 reg,u8 data)
{
u8 res=0;
SCCB_Start(); //启动SCCB传输
if(SCCB_WR_Byte(SCCB_ID))res=1; //写器件ID
delay_us(100);
if(SCCB_WR_Byte(reg))res=1; //写寄存器地址
delay_us(100);
if(SCCB_WR_Byte(data))res=1; //写数据
SCCB_Stop();
return res;
}
//读寄存器
//返回值:读到的寄存器值
u8 SCCB_RD_Reg(u8 reg)
{
u8 val=0;
SCCB_Start(); //启动SCCB传输
SCCB_WR_Byte(SCCB_ID); //写器件ID
delay_us(100);
SCCB_WR_Byte(reg); //写寄存器地址
delay_us(100);
SCCB_Stop();
delay_us(100);
//设置寄存器地址后，才是读
SCCB_Start();
SCCB_WR_Byte(SCCB_ID|0X01); //发送读命令
delay_us(100);
val=SCCB_RD_Byte(); //读取数据
SCCB_No_Ack();
SCCB_Stop();
return val;
}//ov2640.c
#include "sys.h"
#include "ov2640.h"
#include "ov2640cfg.h"
#include "timer.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "sccb.h"
//初始化OV2640
//配置完以后,默认输出是1600*1200尺寸的图片!!
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 OV2640_Init(void)
{
u16 i=0;
u16 reg;
//设置IO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);
//GPIOG9,15初始化设置
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_15;//PG9,15推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
OV2640_PWDN=0; //POWER ON
delay_ms(10);
OV2640_RST=0; //复位OV2640
delay_ms(10);
OV2640_RST=1; //结束复位
SCCB_Init(); //初始化SCCB 的IO口
SCCB_WR_Reg(OV2640_DSP_RA_DLMT, 0x01); //操作sensor寄存器
SCCB_WR_Reg(OV2640_SENSOR_COM7, 0x80); //软复位OV2640
delay_ms(50);
reg=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDH); //读取厂家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDL); //读取厂家ID 低八位
if(reg!=OV2640_MID)
{
printf("MID:%d\r\n",reg);
return 1;
}
reg=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_PIDH); //读取厂家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_PIDL); //读取厂家ID 低八位
if(reg!=OV2640_PID)
{
printf("HID:%d\r\n",reg);
return 2;
}
//初始化 OV2640,采用UXGA分辨率(1600*1200)
for(i=0;i>2); //设置Vref的start高8位
SCCB_WR_Reg(0X1A,endy>>2); //设置Vref的end的高8位
temp=SCCB_RD_Reg(0X32); //读取Href之前的值
temp&=0XC0;
temp|=((endx&0X07)<<3)|(sx&0X07);
SCCB_WR_Reg(0X32,temp); //设置Href的start和end的最低3位
SCCB_WR_Reg(0X17,sx>>3); //设置Href的start高8位
SCCB_WR_Reg(0X18,endx>>3); //设置Href的end的高8位
}
//设置图像输出大小
//OV2640输出图像的大小(分辨率),完全由改函数确定
//width,height:宽度(对应:horizontal)和高度(对应:vertical),width和height必须是4的倍数
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
u8 OV2640_OutSize_Set(u16 width,u16 height)
{
u16 outh;
u16 outw;
u8 temp;
if(width%4)return 1;
if(height%4)return 2;
outw=width/4;
outh=height/4;
SCCB_WR_Reg(0XFF,0X00);
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X04);
SCCB_WR_Reg(0X5A,outw&0XFF); //设置OUTW的低八位
SCCB_WR_Reg(0X5B,outh&0XFF); //设置OUTH的低八位
temp=(outw>>8)&0X03;
temp|=(outh>>6)&0X04;
SCCB_WR_Reg(0X5C,temp); //设置OUTH/OUTW的高位
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X00);
return 0;
}
//设置图像开窗大小
//由:OV2640_ImageSize_Set确定传感器输出分辨率从大小.
//该函数则在这个范围上面进行开窗,用于OV2640_OutSize_Set的输出
//注意:本函数的宽度和高度,必须大于等于OV2640_OutSize_Set函数的宽度和高度
// OV2640_OutSize_Set设置的宽度和高度,根据本函数设置的宽度和高度,由DSP
// 自动计算缩放比例,输出给外部设备.
//width,height:宽度(对应:horizontal)和高度(对应:vertical),width和height必须是4的倍数
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
u8 OV2640_ImageWin_Set(u16 offx,u16 offy,u16 width,u16 height)
{
u16 hsize;
u16 vsize;
u8 temp;
if(width%4)return 1;
if(height%4)return 2;
hsize=width/4;
vsize=height/4;
SCCB_WR_Reg(0XFF,0X00);
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X04);
SCCB_WR_Reg(0X51,hsize&0XFF); //设置H_SIZE的低八位
SCCB_WR_Reg(0X52,vsize&0XFF); //设置V_SIZE的低八位
SCCB_WR_Reg(0X53,offx&0XFF); //设置offx的低八位
SCCB_WR_Reg(0X54,offy&0XFF); //设置offy的低八位
temp=(vsize>>1)&0X80;
temp|=(offy>>4)&0X70;
temp|=(hsize>>5)&0X08;
temp|=(offx>>8)&0X07;
SCCB_WR_Reg(0X55,temp); //设置H_SIZE/V_SIZE/OFFX,OFFY的高位
SCCB_WR_Reg(0X57,(hsize>>2)&0X80); //设置H_SIZE/V_SIZE/OFFX,OFFY的高位
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X00);
return 0;
}
//该函数设置图像尺寸大小,也就是所选格式的输出分辨率
//UXGA:1600*1200,SVGA:800*600,CIF:352*288
//width,height:图像宽度和图像高度
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
u8 OV2640_ImageSize_Set(u16 width,u16 height)
{
u8 temp;
SCCB_WR_Reg(0XFF,0X00);
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X04);
SCCB_WR_Reg(0XC0,(width)>>3&0XFF); //设置HSIZE的10:3位
SCCB_WR_Reg(0XC1,(height)>>3&0XFF); //设置VSIZE的10:3位
temp=(width&0X07)<<3;
temp|=height&0X07;
temp|=(width>>4)&0X80;
SCCB_WR_Reg(0X8C,temp);
SCCB_WR_Reg(0XE0,0X00);
return 0;
} // main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "usmart.h"
#include "usart2.h"
#include "timer.h"
#include "ov2640.h"
#include "dcmi.h"
u8 ov2640_mode=0; //工作模式:0,RGB565模式;1,JPEG模式
#define jpeg_buf_size 31*1024 //定义JPEG数据缓存jpeg_buf的大小(*4字节)
__align(4) u32 jpeg_buf[jpeg_buf_size]; //JPEG数据缓存buf
volatile u32 jpeg_data_len=0; //buf中的JPEG有效数据长度
volatile u8 jpeg_data_ok=0; //JPEG数据采集完成标志
//0,数据没有采集完;
//1,数据采集完了,但是还没处理;
//2,数据已经处理完成了,可以开始下一帧接收
//JPEG尺寸支持列表
const u16 jpeg_img_size_tbl[][2]=
{
176,144, //QCIF
160,120, //QQVGA
352,288, //CIF
320,240, //QVGA
640,480, //VGA
800,600, //SVGA
1024,768, //XGA
1280,1024, //SXGA
1600,1200, //UXGA
};
const u8*EFFECTS_TBL[7]={"Normal","Negative","B&W","Redish","Greenish","Bluish","Antique"}; //7种特效
const u8*JPEG_SIZE_TBL[9]={"QCIF","QQVGA","CIF","QVGA","VGA","SVGA","XGA","SXGA","UXGA"}; //JPEG图片 9种尺寸
//处理JPEG数据
//当采集完一帧JPEG数据后,调用此函数,切换JPEG BUF.开始下一帧采集.
void jpeg_data_process(void)
{
if(ov2640_mode)//只有在JPEG格式下,才需要做处理.
{
if(jpeg_data_ok==0) //jpeg数据还未采集完?
{
DMA_Cmd(DMA2_Stream1, DISABLE);//停止当前传输
while (DMA_GetCmdStatus(DMA2_Stream1) != DISABLE){}//等待DMA2_Stream1可配置
jpeg_data_len=jpeg_buf_size-DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Stream1);//得到此次数据传输的长度
jpeg_data_ok=1; //标记JPEG数据采集完按成,等待其他函数处理
}
if(jpeg_data_ok==2) //上一次的jpeg数据已经被处理了
{
DMA2_Stream1->NDTR=jpeg_buf_size;
DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Stream1,jpeg_buf_size);//传输长度为jpeg_buf_size*4字节
DMA_Cmd(DMA2_Stream1, ENABLE); //重新传输
jpeg_data_ok=0; //标记数据未采集
}
}
}
//JPEG测试
//JPEG数据,通过串口2发送给电脑.
void jpeg_test(void)
{
u32 i;
u8 *p;
u8 key;
u8 effect=0,saturation=2,contrast=2;
u8 size=8; //默认是UXGA
u8 msgbuf[15]; //消息缓存区
printf ("OV2640 JPEG Mode");
printf ("\r\n\r\n");
printf("KEY0:Contrast"); //对比度
printf ("\r\n\r\n");
printf("KEY1:Saturation"); //色彩饱和度
printf ("\r\n\r\n");
printf("KEY2:Effects"); //特效
printf ("\r\n\r\n");
printf("KEY_UP:Size"); //分辨率设置
printf ("\r\n\r\n");
sprintf((char*)msgbuf,"JPEG Size:%s",JPEG_SIZE_TBL[size]);
printf ("%d",msgbuf); //显示当前JPEG分辨率
printf ("\r\n\r\n");
OV2640_JPEG_Mode(); //JPEG模式
My_DCMI_Init(); //DCMI配置
DCMI_DMA_Init((u32)&jpeg_buf,jpeg_buf_size,DMA_MemoryDataSize_Word,DMA_MemoryInc_Enable);//DCMI DMA配置
OV2640_OutSize_Set(jpeg_img_size_tbl[size][0],jpeg_img_size_tbl[size][1]);//设置输出尺寸
DCMI_Start(); //启动传输
while(1)
{
if(jpeg_data_ok==1) //已经采集完一帧图像了
{
p=(u8*)jpeg_buf;
printf ("Sending JPEG data..."); //提示正在传输数据
printf ("\r\n\r\n");
for(i=0;i4)contrast=0;
OV2640_Contrast(contrast);
sprintf((char*)msgbuf,"Contrast:%d",(signed char)contrast-2);
printf ("\r\n\r\n");
break;
case KEY1_PRES: //饱和度Saturation
saturation++;
if(saturation>4)saturation=0;
OV2640_Color_Saturation(saturation);
sprintf((char*)msgbuf,"Saturation:%d",(signed char)saturation-2);
printf ("\r\n\r\n");
break;
case KEY2_PRES: //特效设置
effect++;
if(effect>6)effect=0;
OV2640_Special_Effects(effect);//设置特效
sprintf((char*)msgbuf,"%s",EFFECTS_TBL[effect]);
printf ("\r\n\r\n");
break;
case WKUP_PRES: //JPEG输出尺寸设置
size++;
if(size>8)size=0;
OV2640_OutSize_Set(jpeg_img_size_tbl[size][0],jpeg_img_size_tbl[size][1]);//设置输出尺寸
sprintf((char*)msgbuf,"JPEG Size:%s",JPEG_SIZE_TBL[size]);
printf ("\r\n\r\n");
break;
}
printf ("%d",msgbuf);//显示提示内容
printf ("\r\n\r\n");
delay_ms(800);
}else printf ("Send data complete!!");//提示传输结束设置
jpeg_data_ok=2; //标记jpeg数据处理完了,可以让DMA去采集下一帧了.
}
}
}
int main(void)
{
u8 key;
u8 t;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
usart2_init(42,115200); //初始化串口2波特率为115200
LED_Init(); //初始化LED
KEY_Init(); //按键初始化
TIM3_Int_Init(10000-1,8400-1);//10Khz计数,1秒钟中断一次
usmart_dev.init(84); //初始化USMART
while(OV2640_Init())//初始化OV2640
{
printf ("OV2640 ERR");
printf ("\r\n\r\n");
delay_ms(200);
}
printf("OV2640 OK");
printf ("\r\n\r\n");
printf ("KEY0:RGB565 KEY1:JPEG");
printf ("\r\n\r\n");
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY0_PRES) //RGB565模式
{
ov2640_mode=0;
break;
}else if(key==KEY1_PRES) //JPEG模式
{
ov2640_mode=1;
break;
}
t++;
delay_ms(5);
}
if(ov2640_mode)jpeg_test();
// else rgb565_test();
} 总结
OV2640摄像头的知识点比较的多，而且目前只有显示屏，所以不能在电脑端显示图像，后期串口线到了之后再补上。