基于TMS320F28016的OV2640攝像采集設計

陳飛躍+++張麗紅+++王澤旭

摘 要：文章介紹利用TMS320F28016通過ecap捕捉單元、I2C接口、IO口模擬采集模組OV2640數據，并通過SCI串口通信將采集數據發送到顯示單元。可支持不同格式的像素輸出。

關鍵詞：TMS320F28016；OV2640；ecap捕捉單元；I2C接口；IO口模擬采集；SCI串口

該設計采用DSP型號為TMS320F28016，配合OV2640模組實現攝像采集，并通過SCI串口將采集圖像發送出去，支持QCIF（176*144），QVGA（320*240），VGA（640*480）等不同像素輸出，最大支持200萬像素。

1 系統主要硬件接口設計

OV2640模組的管腳接口如圖1所示，該設計使用時將OV2640的HREF和PLCK接入與非門器件再輸出為一個管腳信號H/P。

TMS320F28016的XCLOUT對OV2640模組提供時鐘，其I2C接口的SDAA和SCLA管腳用來模擬SCCB接口，對OV2640進行初始化和相關圖像輸出配置。使用兩個ecap中斷捕捉信號，一個捕捉模組的場同步VSYNC，另外一個捕捉HERF和PCLK的的與非輸出。最后利用SCI串口將采集到的圖像數據進行發送輸出。DSP管腳接口的連接簡易圖如圖2所示。

2 系統軟件程序介紹

程序設計重點首先在于通過DSP的I2C管腳模擬SCCB接口時序，包括起始、終止、無應答、讀寫字節等操作，然后按照OV2640的數據手冊進行正確初始化和參數配置。

其次需要通過捕捉單元來準確捕捉圖像幀的起始和結束時刻，當VSYNC為上升沿時，OV2640開始輸出圖像數據；當HREF為高電平時，JPEG數據便在像素時鐘的同步下輸出數據，所以VSYNC和HREF都是高電平有效。OV2640的像素時鐘是上升沿有效，它與HREF做與非邏輯后變為下降沿有效。

最后利用IO口模擬讀取圖像數據時IO的讀取速度一定要比OV2640的數據輸出速度快才行。

系統主要功能函數包括：

unsigned char OV2640_init（void） //初始化OV2640并配置圖像輸出格式，先配置分辨率，然后配置YUV輸出，最后配置JPEG輸出

interrupt void ecap1_isr（void）//產生中斷，觸發圖像數據讀取并將數據送入串口發送緩沖區

interrupt void ecap2_isr（void）//產生中斷，判斷照片幀輸出時刻，等第3幀照片輸出后，再讀取，一般設置完后，前兩幀的都不正常

interrupt void SCIATXINTA_ISR（void）// 利用串口中斷方式進行數據發送

3 結束語

經驗證，該系統采用DSP28016+OV2640模組方案，設置10W像素JPEG輸出，采用8個I/O口模擬圖像采集口接收JPEG圖像數據，不進行存儲直接利用串口（最高速率115200bit/s）上傳圖像，可達到圖像穩定采集效果。

參考文獻

[1]林志琦，張修謙，富麗，等.基于TMS320F2812和CPLD的200萬像素數字圖像采集系統接口設計[J].長春理工大學學報（自然科學版），2007（02）.

[2]黃健，羅國平，杜麗君.基于STM32F407平臺OV2640驅動程序設計[J].通訊世界，2015（19）.