OV7670攝像頭STM32F407 DMA采集驅動程序

ID:140725 · 發表于 2016-10-18 14:12

花了幾個月的時間制作了一塊STM32F407ZGT的開發板，學習并體驗一下STM32F4系列的性能。在硬件方面我花了不少心思，主要為了硬件的穩定性和兼容性，另外功能要兼顧到大部分的應用，下面介紹下具體配置：
1.主芯片STM32F407ZGT6
2.128Mbit NOR_FLASH
3.256kx16bit SRAM
4.32Kbit I2C EEPROM
5.16Mbit SPI FLASH
6.24bit音頻DAC（內置耳機輸出放大器）
7.CAN收發芯片
8.10M/100M PHY（支持MII和RMII）
9.鍵盤掃描芯片（最大可擴展8x8鍵盤）
10.攝像頭模塊(OV7670)，板載24M有源晶振
11.RS232收發芯片
12.自彈式SD卡接口(支持SPI模式)
13.4位撥碼開關（用于啟動模式選擇，音頻控制方式和以太網速度設置）
14.雙USB口，USB-OTG-FS（有USB電源開關）和USB-HS-Device（使用內置phy，速度FS）
15.20k可調電阻和5V蜂鳴器
16.電池座（不含電池，使用電池CR2120）
17.3.2寸TFT LCD（控制器ili9320），觸摸屏

靈致開發板簡介.pdf (410.63 KB, 下載次數: 25)

這塊開發板基本涵蓋了STM32F407的主要應用，在調試中也遇到了不少問題，稀奇古怪的原因都有，有時間的話我想慢慢總結出來作為以后的知識積累。首先就其中調試OV7670攝像頭模塊的問題，在這里和大家分享一下。OV7670攝像頭需要外部輸入時鐘，我在開發板上設置了24MHz有源晶振，然后通過2x9的2.54mm排座外接攝像頭模塊。如下圖所示

接口連接圖如下：

攝像頭輸出的像素時鐘和HSYNC，VSYNC和數據等信號連接到407的DCMI接口。
攝像頭的配置接口是SCCB，按照數據手冊和相關資料中的說明

OV7670照相模組硬件應用指南1.01 OVT.pdf (892.67 KB, 下載次數: 37)
OV7670的SCCB兼容I2C接口，不過我應用407的I2C去調試的時候就是得不到應答，后來查看了一些資料，發現SCCB接口還是和I2C有些不同，除了不需要上拉電阻之外，估計還有其他電特性因素的差異，看了一些案例都是使用GPIO模擬的方式去做。后來我也試著去調了一下，結果很快就成了，終于看到了圖像出來。再后來就是設置寄存器一步步將圖像調正常。建議大家先將攝像頭設置成彩條輸出測試方式去查看顯示是否正常(主要涉及寄存器0x70,0x71)。
在攝像頭例程中使用的是DMA采集的方式，故需要注意的是DMA的相關設置，還有就是寄存器0x15的值，這點很關鍵。
  /* DCMI configuration */
  //DCMI捕捉模式的設置，默認是連續模式,會看到連續的移動圖像
  //用戶在使用的時候可調整為SnapShot(抓拍)，也就是單幀
  DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode = DCMI_CaptureMode_Continuous;//DCMI_CaptureMode_SnapShot;
  DCMI_InitStructure.DCMI_SynchroMode = DCMI_SynchroMode_Hardware;
  DCMI_InitStructure.DCMI_PCKPolarity = DCMI_PCKPolarity_Falling;
  DCMI_InitStructure.DCMI_VSPolarity = DCMI_VSPolarity_High;
  DCMI_InitStructure.DCMI_HSPolarity = DCMI_HSPolarity_High;
  DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureRate = DCMI_CaptureRate_All_Frame;
  DCMI_InitStructure.DCMI_ExtendedDataMode = DCMI_ExtendedDataMode_8b;
開發板使用的是3.2寸TFT液晶，控制器ili9320，在設置攝像頭位連續捕獲的方式后，在液晶屏上會看見連續而移動的圖像，為了保持固定的連續圖像我設置了單幀中斷，可以通過不斷刷新顯示窗口來固定住圖像，另外如果有需要的話可以添加SD存儲功能和一鍵拍照，成為簡易的相機。

/*DCMI中斷處理函數，這里使用的是垂直同步中斷，用戶可根據需要自己調整中斷的方式*/
void DCMI_IRQHandler(void)
{
  if( DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_VSYNC)!= RESET)
  {
DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_VSYNC);
//LCD_WindowModeDisable();
LCD_SetDisplayWindow(239, 319, 240, 320);
LCD_WriteRAM_Prepare();
  }
}

根據資料，調整OV7670內部時鐘應該可以改變幀率，按照例程中寄存器列表去配置后用示波器測得幀率為15幀，然而在調整內部時鐘后圖像幀率（分辨率320x240）好像沒什么變化，這是我比較納悶的地方，
可能需要多個寄存器的配合，這點想請教各位，有熟悉的大神麻煩講解下。

以下是IAR和KEIL兩個版本的攝像頭工程文件，大家有興趣的話可以做個參考，另外還有靈致開發板的淘寶鏈接網址，有需要的可以去看看。

Camera_IAR.rar (514.78 KB, 下載次數: 19)

Camera_KEIL.rar (7.03 MB, 下載次數: 97)