发布时间 : 星期三 文章太原理工大学现代科技学院 毕业设计 - 图文更新完毕开始阅读d8aaceb2c850ad02df804101
2.2.2 OV2640时序
OV2640的图像数据输出（通过 Y[9:0]）就是在PCLK，VSYNC和HREF/HSYNC的控制下进行的。首先看看行输出时序，如图2-3所示：
图 2-3 OV2640 行输出时序
从上图可以看出，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。
帧时序（UXGA模式），如图2-4所示：
图 2-4 OV2640帧时序
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对于OV2640的图像数据格式，一般用2种输出方式：RGB565和JPEG。当输出RGB565格式数据的时候，时序完全就是上面两幅图介绍的关系。以满足不同需要。而当输出数据是JPEG数据的时候，同样也是这种方式输出（所以数据读取方法一模一样），不过PCLK数目大大减少了，且不连续，输出的数据是压缩后的JPEG数据，输出的JPEG数据以：0XFF,0XD8开头，以0XFF,0XD9结尾，且在0XFF,0XD8之前，或者0XFF,0XD9 之后，会有不定数量的其他数据存在（一般是 0），这些数据我们直接忽略即可，将得到的0XFF,0XD8~0XFF,0XD9之间的数据，保存为.jpg/.jpeg文件。可直接在终端设备上查看。
2.3 本章小结
本章接招了OV2640的工作原理以及一些主要的内部结构。对OV2640采集图像时的原理，图像在内部做初步处理的工作方式，以及对最终输出的图像数据格式、输出时序做了详细的介绍。
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第3章 视频压缩存储系统硬件设计
3.1 系统结构设计
本文研究的基于OV2640的图像处理系统结构如图3-1所示，主要是由OV2640传感器、STM32F103微控制器、以及上位机组成。
图 3-1 本文研究的图像处理系统结构框图
OV2640传感器模块上设有供电单元以及提供时序的晶振，通过8位数据接口输出采集到的图像数据，同时STM32F103通过OV2640上的SCCB总线对其状态进行控制，其次STM32F103向OV2640提供行参考信号（HREF）、复位信号（RESET）、像素时钟（PCLK）、掉电模式控制信号（PWDN）以及帧同步信号（VSYNC）。STM32F103与上位机通过串口通信传输要保存的图像数据。
3.2 图像采集模块电路
系统采用OV2640 CMOS图像传感器采集图像，所以需要设计传感器相关的工作环境，以供其长时间稳定的运行。模块电路如图3-2。
图 3-2 OV2640模块电路
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图中U1、U2为降压IC，将3.3V电压降低至1.3V与2.8V传感器芯片提供稳定的工作电压。图中3.3V电压将由微控制器电路提供。Y1为12MHZ有源晶振为OV2640传感器芯片提供工作时序，P1为18Pin接口通过排线与微控制器连接。P1口的接口定义如表3-1。
表格 3-1 P1口的接口定义
图中SCL、SDA为SCCB通信总线，微控制器可以通过SCCB来控制OV2640传感器芯片的伽马值、对比度、亮度、锐度、色相、图像尺寸、数据格式、传输方式等。
3.3 微控制器相关电路
本文设计的图像处理系统的控制模块采用STM32F103ZET6微控制器，该芯片是意法半导体（ST）公司基于Cortex-M3内核设计一款增强型微控制器，目前被广泛用于电机驱动、应用控制、医疗和手持设备、PC外设和GPS平台、可编程控制器、变频器、打印机和扫描仪、警报系统、视频对讲和暖气通风空调系统等嵌入式领域。STM32F103ZET6基本型号如下：
●基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器,LQFP-144封装。
●512K片内FLASH（相当于硬盘）,64K片内RAM（相当于内存）,片内FLASH支持在线编程(IAP)。
●高达72M的频率,数据,指令分别走不同的流水线,以确保CPU运行速度达到最大化。
●通过片内BOOT区,可实现串口下载程序(ISP)。 ●片内双RC晶振,提供8M和32K的频率。
●支持片外高速晶振(8M),和片外低速晶振(32K).其中片外低速晶振可用于CPU的实时时钟,带后备电源引脚,用于掉电后的时钟行走。
●42个16位的后备寄存器(可以理解为电池保存的RAM),利用外置的纽扣电池,和实现掉电数据保存功能。
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