OV7670摄像头STM32F407 DMA采集驱动程序

ID:140725 · 发表于 2016-10-18 14:12

花了几个月的时间制作了一块STM32F407ZGT的开发板，学习并体验一下STM32F4系列的性能。在硬件方面我花了不少心思，主要为了硬件的稳定性和兼容性，另外功能要兼顾到大部分的应用，下面介绍下具体配置：
1.主芯片STM32F407ZGT6
2.128Mbit NOR_FLASH
3.256kx16bit SRAM
4.32Kbit I2C EEPROM
5.16Mbit SPI FLASH
6.24bit音频DAC（内置耳机输出放大器）
7.CAN收发芯片
8.10M/100M PHY（支持MII和RMII）
9.键盘扫描芯片（最大可扩展8x8键盘）
10.摄像头模块(OV7670)，板载24M有源晶振
11.RS232收发芯片
12.自弹式SD卡接口(支持SPI模式)
13.4位拨码开关（用于启动模式选择，音频控制方式和以太网速度设置）
14.双USB口，USB-OTG-FS（有USB电源开关）和USB-HS-Device（使用内置phy，速度FS）
15.20k可调电阻和5V蜂鸣器
16.电池座（不含电池，使用电池CR2120）
17.3.2寸TFT LCD（控制器ili9320），触摸屏

灵致开发板简介.pdf (410.63 KB, 下载次数: 25)

这块开发板基本涵盖了STM32F407的主要应用，在调试中也遇到了不少问题，稀奇古怪的原因都有，有时间的话我想慢慢总结出来作为以后的知识积累。首先就其中调试OV7670摄像头模块的问题，在这里和大家分享一下。OV7670摄像头需要外部输入时钟，我在开发板上设置了24MHz有源晶振，然后通过2x9的2.54mm排座外接摄像头模块。如下图所示

接口连接图如下：

摄像头输出的像素时钟和HSYNC，VSYNC和数据等信号连接到407的DCMI接口。
摄像头的配置接口是SCCB，按照数据手册和相关资料中的说明

OV7670照相模组硬件应用指南1.01 OVT.pdf (892.67 KB, 下载次数: 37)
OV7670的SCCB兼容I2C接口，不过我应用407的I2C去调试的时候就是得不到应答，后来查看了一些资料，发现SCCB接口还是和I2C有些不同，除了不需要上拉电阻之外，估计还有其他电特性因素的差异，看了一些案例都是使用GPIO模拟的方式去做。后来我也试着去调了一下，结果很快就成了，终于看到了图像出来。再后来就是设置寄存器一步步将图像调正常。建议大家先将摄像头设置成彩条输出测试方式去查看显示是否正常(主要涉及寄存器0x70,0x71)。
在摄像头例程中使用的是DMA采集的方式，故需要注意的是DMA的相关设置，还有就是寄存器0x15的值，这点很关键。
  /* DCMI configuration */
  //DCMI捕捉模式的设置，默认是连续模式,会看到连续的移动图像
  //用户在使用的时候可调整为SnapShot(抓拍)，也就是单帧
  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;
开发板使用的是3.2寸TFT液晶，控制器ili9320，在设置摄像头位连续捕获的方式后，在液晶屏上会看见连续而移动的图像，为了保持固定的连续图像我设置了单帧中断，可以通过不断刷新显示窗口来固定住图像，另外如果有需要的话可以添加SD存储功能和一键拍照，成为简易的相机。

/*DCMI中断处理函数，这里使用的是垂直同步中断，用户可根据需要自己调整中断的方式*/
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();
  }
}

根据资料，调整OV7670内部时钟应该可以改变帧率，按照例程中寄存器列表去配置后用示波器测得帧率为15帧，然而在调整内部时钟后图像帧率（分辨率320x240）好像没什么变化，这是我比较纳闷的地方，
可能需要多个寄存器的配合，这点想请教各位，有熟悉的大神麻烦讲解下。

以下是IAR和KEIL两个版本的摄像头工程文件，大家有兴趣的话可以做个参考，另外还有灵致开发板的淘宝链接网址，有需要的可以去看看。

Camera_IAR.rar (514.78 KB, 下载次数: 19)

Camera_KEIL.rar (7.03 MB, 下载次数: 97)