AT32 MCU DVP應(yīng)用筆記

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DVP簡(jiǎn)介

?數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)用于捕獲CMOS影像攝像機(jī)所輸出的并行數(shù)據(jù)。依據(jù)攝像機(jī)輸出，可選擇以硬件同步模式或內(nèi)嵌碼同步模式進(jìn)行幀同步與行同步。依使用需求，可透過幀率控制，調(diào)節(jié)每秒捕獲的幀數(shù)。剪裁窗口功能可以保留興趣區(qū)域數(shù)據(jù)，舍棄其他部分。使用圖像尺寸調(diào)整功能，可依據(jù)比例對(duì)圖像進(jìn)行像素?cái)?shù)或行數(shù)縮減。直接存儲(chǔ)器訪問的使用，可在不耗用CPU資源的狀態(tài)下，將捕獲數(shù)據(jù)傳輸至儲(chǔ)存單元。使用者僅須透過狀態(tài)中斷與錯(cuò)誤中斷，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接收狀態(tài)即可。 ?

DVP系統(tǒng)框圖

?圖1. DVP系統(tǒng)框圖

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周邊配置

?SURF板圖2.?AT-SURF-F437

?DVP & Sensor pin表1. DVP接口表

? ?DVP基本環(huán)境介紹表2. DVP環(huán)境介紹

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DVP功能

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

?數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)將捕獲的數(shù)據(jù)，包裝成字(32位)數(shù)據(jù)，供直接存儲(chǔ)器訪問從寄存器DVP_DT取得。包裝方式依DVP_CTRL寄存器PDL的配置而異。詳見下圖。8位并行數(shù)據(jù)(PDL=0)配置PDL為0，DVP在每個(gè)DVP像數(shù)時(shí)鐘(DVP_PCLK)捕獲一個(gè)8位數(shù)據(jù)，并以四個(gè)數(shù)據(jù)包裝成一組字?jǐn)?shù)據(jù)。最先捕獲者放置于最低8位，最后捕獲者放置于最高8位，依此類推。10位并行數(shù)據(jù)(PDL=1)配置PDL為1，DVP在每個(gè)DVP像數(shù)時(shí)鐘(DVP_PCLK)捕獲一個(gè)10位數(shù)據(jù)，并以二個(gè)數(shù)據(jù)包裝成一組字?jǐn)?shù)據(jù)。包裝將字?jǐn)?shù)據(jù)分成兩組半字進(jìn)行。先捕獲者放置于低位半字的最低10位，最捕獲者放置于高位半字的最低10位，余者清零。12位并行數(shù)據(jù)(PDL=2)配置PDL為2，DVP在每個(gè)DVP像數(shù)時(shí)鐘(DVP_PCLK)捕獲一個(gè)12位數(shù)據(jù)，并以二個(gè)數(shù)據(jù)包裝成一組字?jǐn)?shù)據(jù)。包裝將字?jǐn)?shù)據(jù)分成兩組半字進(jìn)行。先捕獲者放置于低位半字的最低12位，最捕獲者放置于高位半字的最低12位，余者清零。14位并行數(shù)據(jù)(PDL=3)配置PDL為3，DVP在每個(gè)DVP像數(shù)時(shí)鐘(DVP_PCLK)捕獲一個(gè)14位數(shù)據(jù)，并以二個(gè)數(shù)據(jù)包裝成一組字?jǐn)?shù)據(jù)。包裝將字?jǐn)?shù)據(jù)分成兩組半字進(jìn)行。先捕獲者放置于低位半字的最低14位，最捕獲者放置于高位半字的最低14位，余者清零。圖3. PDL配置與輸出包裝之關(guān)系

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同步模式

?數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)以DVP像素時(shí)鐘(DVP_PCLK)來捕獲CMOS影像攝像機(jī)所輸出的像素并行數(shù)據(jù)(DVP_D)，DVP_PCLK是由CMOS影像攝像機(jī)提供。透過配置DVP_CTRL的寄存器CKP，DVP可選擇使用DVP_PCLK的上升緣或下降緣進(jìn)行捕獲。捕獲的數(shù)據(jù)可以區(qū)分為有效像素?cái)?shù)據(jù)與消隱區(qū)間數(shù)據(jù)，用戶僅只關(guān)心有效像素?cái)?shù)據(jù)的部分。CMOS影像攝像機(jī)可提供一種或數(shù)種模式的同步信息，供接收端進(jìn)行幀分割，并提取有效像素?cái)?shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)支持兩種同步模式，硬件同步模式與內(nèi)嵌碼同步模式，可透過配置DVP_CTRL的寄存器SM來選擇。 ?硬件同步模式相關(guān)寄存器:-SM(Synchronization mode)=0-DVP_CTRL HSP-DVP_CTRL VSPCMOS影像攝像機(jī)可提供水平同步訊號(hào)與垂直同步信號(hào)，供接收端進(jìn)行同步。配置DVP_CTRL的寄存器SM為0，DVP可以此同步模式進(jìn)行接收。水平同步訊號(hào)用于區(qū)分有效像素與消隱區(qū)間，DVP由DVP水平同步訊號(hào)引腳(DVP_HSYNC)導(dǎo)入此訊號(hào)，依據(jù)此訊號(hào)進(jìn)行行分割，并提取有效像素?cái)?shù)據(jù)。需配置DVP_CTRL的寄存器HSP來調(diào)整該訊號(hào)極性，使其與數(shù)字?jǐn)z像頭之輸出一致。垂直同步信號(hào)用于幀之間的分隔，DVP由DVP垂直同步信號(hào)引腳(DVP_VSYNC)導(dǎo)入此訊號(hào)，依此訊號(hào)進(jìn)行幀分割。 ?內(nèi)嵌碼同步模式相關(guān)寄存器:-SM(Synchronization mode)=1-DVP_SCR-DVP_SUR為了節(jié)省引腳使用，部分廠商的CMOS影像攝像機(jī)，可在有效像素?cái)?shù)據(jù)與消隱區(qū)間數(shù)據(jù)之間嵌入同步碼作為同步信息，取代水平同步訊號(hào)與垂直同步信號(hào)之使用。配置DVP_CTRL的寄存器SM為1，DVP可以此同步模式進(jìn)行接收。同步碼由四筆數(shù)據(jù)構(gòu)成，前三筆數(shù)據(jù)內(nèi)容固定，第一筆為全1數(shù)據(jù)，之后接續(xù)兩筆全0數(shù)據(jù)。第四筆數(shù)據(jù)則依同步信息而異，需依攝像機(jī)廠商所使用的同步碼型式與內(nèi)容，配置DVP_SCR寄存器。1. FS/FE/LS/LE型式欲接收FS/FE/LS/LE型式，需配置DVP_SCR寄存器如下。FMSC：配置成影像攝像機(jī)使用的FS第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。LNSC：配置成影像攝像機(jī)使用的LS第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。LNEC：配置成影像攝像機(jī)使用的LE第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。FMEC：配置成影像攝像機(jī)使用的FE第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。圖4. FS/FE/LS/LE型式下的幀組成

?2. SAV/EAV型式欲接收SAV/EAV型式，需配置DVP_SCR寄存器如下：FMSC：配置成0xff。(配置為無幀開始同步碼之內(nèi)嵌碼同步模式)LNSC：配置成影像攝像機(jī)使用的Ac tive SAV第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。LNEC：配置成影像攝像機(jī)使用的Active EAV第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。FMEC：配置成0xff。(配置為任意幀結(jié)束同步碼之內(nèi)嵌碼同步模式)圖5. SAV/EAV型式下的幀組成

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捕獲模式

?單幀捕獲模式相關(guān)寄存器：-DVP_CTRL CFM=1此模式下，用戶置起DVP_CTRL的寄存器CAP后，DVP會(huì)根據(jù)接收到的同步信息，于次幀開始后，進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。于該幀結(jié)束之時(shí)，DVP會(huì)自動(dòng)重置寄存器CAP，并停止數(shù)據(jù)捕獲。圖6. 單幀捕獲模式示意圖

? ?連續(xù)捕獲模式相關(guān)寄存器：-DVP_CTRL CFM=0此模式下，用戶置起DVP_CTRL的寄存器CAP后，DVP會(huì)根據(jù)接收到的同步信息，于次幀開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲，此捕獲行為會(huì)持續(xù)進(jìn)行。當(dāng)使用者對(duì)寄存器CAP置0時(shí)，DVP會(huì)維持CAP的置起狀態(tài)并持續(xù)捕獲數(shù)據(jù)，直到同步信息反應(yīng)當(dāng)幀結(jié)束。此時(shí)DVP會(huì)重置寄存器 CAP，并停止數(shù)據(jù)捕獲。圖7. 連續(xù)捕獲模式示意圖

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幀率控制功能

?相關(guān)寄存器：DVP_CTRL CFM=0數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)可透過幀率控制，調(diào)節(jié)每秒捕獲的幀數(shù)。幀率控制僅當(dāng)DVP配置于連續(xù)捕獲模式(CFM=0)下，方可作用。幀率控制單元可區(qū)分成基本型幀率控制與進(jìn)階型幀率控制兩種。圖8. 幀率控制功能示意圖

? ?基本型幀率控制相關(guān)寄存器：圖9. DVP_CTRL BFRC

?配置DVP_CTRL的寄存器BFRC，可選擇讓DVP每?jī)蓭东@一幀，或是每四幀捕獲一幀。 ?進(jìn)階型幀率控制相關(guān)寄存器：圖10. DVP_ACTRL EFRCE

?圖11. DVP_FRF EFRCTF/EFRCSF

?如需更精細(xì)的幀數(shù)調(diào)節(jié)，可使用進(jìn)階型幀率控制。使用時(shí)須禁止基本型幀率控制(BFRC=0)，并置起DVP_ACTRL的寄存器EFRCE，DVP會(huì)依據(jù)DVP_FRF的寄存器EFRCSF與EFRCTF之配置來調(diào)整幀數(shù)，調(diào)整公式如下：目標(biāo)幀率=(EFRCTF/EFRCSF)×原始幀率請(qǐng)注意，當(dāng)使用進(jìn)階型幀率控制功能時(shí)，寄存器EFRCSF與EFRCTF值不得為0，且EFRCTF不得大于EFRCSF。 ?

剪裁窗口功能

?相關(guān)寄存器：圖12. DVP_CWST CVSTR/CHSTR

圖13. DVP_CWSZ CVNUM/CHNUM

剪裁窗口功能可以供用戶保留興趣區(qū)域數(shù)據(jù)，舍棄其他部分。置起DVP_CTRL的寄存器CRP，DVP會(huì)依據(jù)DVP_CWST與DVP_CWSZ之寄存器配置進(jìn)行剪裁，如下圖所示意。

圖14. 剪裁窗口功能示意圖

請(qǐng)注意，由于DVP會(huì)將捕獲的數(shù)據(jù)，包裝成字(32位)數(shù)據(jù)，供直接存儲(chǔ)器訪問提取。故使用剪裁窗口功能時(shí)，CHNUM有下述限制：8位并行數(shù)據(jù)(PDL=0)時(shí)，CHNUM+1須為4的倍數(shù)。10或12或14位并行數(shù)據(jù)(PDL?0)，CHNUM+1須為2的倍數(shù)。

圖像尺寸調(diào)整功能

?使用圖像尺寸調(diào)整功能，可依據(jù)比例對(duì)圖像進(jìn)行像素?cái)?shù)或行數(shù)縮減。圖像尺寸調(diào)整功能單元可區(qū)分成基本型圖像捕獲舍棄控制與進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能兩種。圖15.?圖像尺寸調(diào)整功能示意圖

? ?基本型圖像捕獲舍棄控制相關(guān)寄存器：圖16. DVP_CTRL

配置DVP_CTRL的寄存器PCDC或LCDC，可啟用基本型圖像捕獲舍棄控制功能。將LCDC置1后，可在每?jī)蓷l捕獲的圖像行中舍棄一條，將圖像的垂直軸尺寸減半。配置LCDS可以選擇捕獲前一條并舍棄下一條，或是反向?yàn)橹＜拇嫫?/span>PCDC可以調(diào)整圖像的水平軸尺寸，由PCDS與PCDES決定捕獲何者。如下圖所示。

圖17. LCDC/LCDS與幀組成

圖18. PCDC/PCDS與行組成

? ?進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能相關(guān)寄存器：圖19. DVP_ACTRL

圖20. DVP_HSCF

圖21. DVP_VSCF

如需更精細(xì)的圖像調(diào)縮，可使用進(jìn)階型進(jìn)階型圖像調(diào)縮功能。使用此功能需啟用進(jìn)階功能數(shù)據(jù)管理(EFDM=1)，并依CMOS影像攝像機(jī)之輸出格式配置進(jìn)階功能數(shù)據(jù)格式(EFDF)。使用進(jìn)階型進(jìn)階型圖像調(diào)縮功能時(shí)，須禁止圖像捕獲舍棄控制功能(PCDC=0且LCDC=0)，并置起DVP_ACTRL的寄存器EISRE，DVP會(huì)依據(jù)DVP_HSCF的寄存器HSRSF與HSRTF之配置來調(diào)縮圖像的水平軸尺寸，并依據(jù)DVP_VSCF的寄存器VSRSF與VSRTF之配置來調(diào)縮圖像的垂直軸尺寸，調(diào)整公式如下：

?目標(biāo)水平軸尺寸=(HSRTF/HSRSF)×原始水平軸尺寸目標(biāo)垂直軸尺寸=(VSRTF/VSRSF)×原始垂直軸尺寸

請(qǐng)注意，當(dāng)使用進(jìn)階型進(jìn)階型圖像調(diào)縮功能時(shí)，寄存器HSRSF、HSRTF、VSRSF、VSRTF值不得為0，且HSRTF不得大于HSRSF，并VSRTF不得大于VSRSF。此外，計(jì)算所得的目標(biāo)水平軸尺寸與目標(biāo)垂直軸尺寸必須為整數(shù)，且目標(biāo)水平軸尺寸需為4的倍數(shù)，否則此單元可能會(huì)產(chǎn)生不預(yù)期之結(jié)果。

灰階圖像二值化轉(zhuǎn)換

?相關(guān)寄存器：圖22. DVP_ACTRL MIBE

圖23. DVP_BTH

灰階圖像二值化轉(zhuǎn)換單元提供將圖像亮度轉(zhuǎn)換成一比特位表示之格式。使用此功能需啟用進(jìn)階功能數(shù)據(jù)管理(EFDM=1)，并依CMOS影像攝像機(jī)之輸出格式配置進(jìn)階功能數(shù)據(jù)格式(EFDF)，設(shè)定方式請(qǐng)參考錯(cuò)誤！找不到參照來源。置起DVP_ACTRL的寄存器MIBE可使能灰階圖像二值化轉(zhuǎn)換功能。

灰階圖像依DVP_BTH之寄存器MIBTHD配置進(jìn)行二值化轉(zhuǎn)換，數(shù)值大于閥值者判定為1，小于閥值者判定為0。圖像數(shù)據(jù)若為無法直接取出圖像亮度的格式，則無法使用該功能。

中斷與中斷控制

?相關(guān)寄存器：圖24. DVP_STS

圖25. DVP_ESTS

圖26. DVP_IENA

圖27. DVP_ISTS

圖28. DVP_ICLR

數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)的中斷控制，由四組寄存器所構(gòu)成。DVP_ESTS是只讀寄存器，用于紀(jì)錄捕獲過程中所發(fā)生的同步狀態(tài)或錯(cuò)誤事件。DVP_IENA用于控制中斷訊號(hào)之使能，配置該寄存器可以使能對(duì)應(yīng)位的同步狀態(tài)或錯(cuò)誤中斷，并以送至CPU。使能后所產(chǎn)生的中斷會(huì)被記錄在只讀寄存器DVP_ISTS中，由于DVP是以全局中斷連接CPU的NVIC，使用者需于此寄存器確認(rèn)中斷信息。紀(jì)錄于DVP_ESTS與DVP_ISTS的狀態(tài)，透過對(duì)DVP_ICLR的對(duì)應(yīng)位上置1可清除之。

DVP_ICLR是唯寫寄存器，無須置0解除。

?DVP支持三組同步狀態(tài)中斷，描述如下：幀捕獲完成(Capture frame done)CFDES與CFDIS于捕獲功能(CAP)使能時(shí)，表現(xiàn)當(dāng)前幀捕獲已完成。根據(jù)同步訊號(hào)，幀捕獲完成訊息會(huì)于獲取幀結(jié)束訊號(hào)時(shí)發(fā)生。若剪裁窗口功能(CRP)始能時(shí)，幀捕獲完成訊息會(huì)提前至剪裁窗口完成時(shí)產(chǎn)生。若捕獲功能(CAP)未使能，CFDES與CFDIS不作用。 ?垂直同步狀態(tài)(Vertical synchronization)VSES與VSIS用于表現(xiàn)垂直同步信息已獲取。垂直同步信息可被定義為幀開始或幀結(jié)束，配置DVP_ACTRL的寄存器VSEID可以調(diào)整其定義。 ?水平同步狀態(tài)(Horizontal synchronization)HSES與HSIS用于表現(xiàn)水平同步信息已獲取。水平同步信息可被定義為行開始或行結(jié)束，配置DVP_ACTRL的寄存器HSEID可以調(diào)整其定義。 ?DVP支持兩組錯(cuò)誤中斷，描述如下：輸出緩沖溢出(Output data FIFO overrun)OVRES與OVRIS于捕獲功能(CAP)使能時(shí)，表現(xiàn)輸出緩沖溢出的錯(cuò)誤狀態(tài)。若直接存儲(chǔ)器訪問無法及時(shí)將捕獲數(shù)據(jù)傳輸至儲(chǔ)存單元，而導(dǎo)致輸出緩沖全部蓄滿數(shù)據(jù)，此時(shí)DVP所捕獲的數(shù)據(jù)將會(huì)被舍棄，并產(chǎn)生輸出緩沖溢出錯(cuò)誤訊息。若捕獲功能(CAP)未使能，OVRES與OVRIS不作用。 ?內(nèi)嵌同步碼譯碼錯(cuò)誤(Embedded synchronization error)ESEES與ESEIS于捕獲功能(CAP)使能，且使用時(shí)內(nèi)嵌碼同步模式時(shí)時(shí)(SM=1)，表現(xiàn)內(nèi)嵌同步碼譯碼錯(cuò)誤的錯(cuò)誤狀態(tài)。若譯碼器解譯出非預(yù)期之同步碼，譯碼器會(huì)舍棄當(dāng)前的同步狀態(tài)，并重新對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯。此時(shí)DVP將會(huì)停止數(shù)據(jù)捕獲，并產(chǎn)生內(nèi)嵌同步碼譯碼錯(cuò)誤訊息。若捕獲功能(CAP)未使能，或是使用硬件同步模式時(shí)(SM=0)，ESEES與ESEIS不作用。 ?

DVP應(yīng)用

Sensor常見影像數(shù)據(jù)格式

?依廠商不同，CMOS影像攝像機(jī)可提供的圖像輸出格式極多，本章節(jié)僅針對(duì)常見格式進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。 ?RGB與YUV格式RGB：每一個(gè)像素由RGB三原色組成，“R”代表紅色，“G”代表綠色，“B”代表藍(lán)色。主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)屏幕上,每一個(gè)像素色彩表現(xiàn)較豐富, 但無法將 RGB 三種值分開。常見格式有RGB565、RGB555…。

YUV：每一個(gè)像素由YUV字段組成，“Y”表示明亮度(Luma)，“UV”表示的是色度(Chroma)。主要應(yīng)用在電視屏幕上，特點(diǎn)在于可以只儲(chǔ)存Luma(黑白畫面)，或是壓縮UV的儲(chǔ)存空間，方便壓縮影像數(shù)據(jù)。UV代表RGB三原色。常見格式有YUV444、YUV422、YUV420…。

圖29. YUV Format

44、42與4:20是YUV的取樣方法。YUV44即是無通道壓縮的全像傳送；YUV42即是把后面兩個(gè)信道的訊號(hào)抽掉一半，所以只需要YUV44的三分之二帶寬。

YUV與RGB有算法可以互相轉(zhuǎn)換。 ?RGB565此格式下，CMOS影像攝像機(jī)每?jī)蓚€(gè)像素時(shí)鐘輸出一個(gè)半字（16位）數(shù)據(jù)的像素。每組半字?jǐn)?shù)據(jù)包含三種像素分量，紅色R、綠色G和藍(lán)色B，分別以5位、6位和5位進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。第一個(gè)像素時(shí)鐘輸出R分量與G分量的低位部分，第二個(gè)像素時(shí)鐘則輸出G分量的高位部分與B分量。或是在第一個(gè)像素時(shí)鐘輸出B分量與G分量的低位部分，第二個(gè)像素時(shí)鐘輸出G分量的高位部分與R分量。錯(cuò)誤!找不到參照來源。示意在RGB565格式下，DVP數(shù)據(jù)捕獲與包裝方式。圖30. RGB565格式數(shù)據(jù)捕獲與包裝

? ?RGB555此格式下，CMOS影像攝像機(jī)每?jī)蓚€(gè)像素時(shí)鐘輸出一個(gè)半字（16位）數(shù)據(jù)的像素。每組半字?jǐn)?shù)據(jù)包含三種像素分量，紅色R、綠色G和藍(lán)色B，皆以5位進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。第一個(gè)像素時(shí)鐘輸出R分量與G分量的低位部分，第二個(gè)像素時(shí)鐘輸出G分量的高位部分與B分量。或是在第一個(gè)像素時(shí)鐘輸出B分量與G分量的低位部分，第二個(gè)像素時(shí)鐘輸出G分量的高位部分與R分量。因有效數(shù)據(jù)一共只有15位，故第二個(gè)像素時(shí)鐘的最高位數(shù)據(jù)并不使用，CMOS影像攝像機(jī)會(huì)通常直接輸出低電平。錯(cuò)誤!找不到參照來源。示意RGB555格式下，DVP數(shù)據(jù)捕獲與包裝方式。圖31. RGB555格式數(shù)據(jù)捕獲與包裝

? ?YUV422此格式下，CMOS影像攝像機(jī)每?jī)蓚€(gè)像素時(shí)鐘輸出一個(gè)半字（16位）數(shù)據(jù)的像素。每組半字?jǐn)?shù)據(jù)包含一個(gè)亮度像素分量Y，與一個(gè)色度像素分量U或V，皆以8位進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。色度分量U與V會(huì)在各像素間交替，相鄰兩像素使用不同色度分量。攝像機(jī)于每個(gè)像素時(shí)鐘輸出一組像素分量，第一個(gè)像素時(shí)鐘輸出Y分量，第二個(gè)像素時(shí)鐘則輸出U分量或V分量?；蚴窃诘谝粋€(gè)像素時(shí)鐘輸出U分量或V分量，第二個(gè)像素時(shí)鐘輸出Y分量。錯(cuò)誤!找不到參照來源。示意在YUV422格式下，DVP數(shù)據(jù)捕獲與包裝方式，色度像素分量U與V順序可互換。圖32. YUV422格式數(shù)據(jù)捕獲與包裝

? ?Y8Y8（Y-only）格式此格式下，CMOS影像攝像機(jī)每一個(gè)像素時(shí)鐘輸出一個(gè)字節(jié)（8位）數(shù)據(jù)的像素表示亮度Y，以8位進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。于此格式下，CMOS影像攝像機(jī)不輸出色度信息。錯(cuò)誤! 找不到參照來源。示意在Y8（Y-only）格式下，DVP數(shù)據(jù)捕獲與包裝方式。圖33. Y8（Y-only）格式數(shù)據(jù)捕獲與包裝

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DVP Lib

?DVP功能開啟/關(guān)閉DVP各功能在設(shè)定上沒有先后順序，只有dvp_capture_enable開啟后馬上會(huì)有影像輸出,所以必須在完整設(shè)定(包含I2C/EDMA/…)后再啟動(dòng)

dvp_enable

?開啟后 DVP 各功能活化，但不會(huì)有影像輸出

dvp_capture_enable

?開啟后DVP就會(huì)馬上會(huì)有影像輸出, 所以必須在完整設(shè)定(包含I2C/EDMA/…)后再啟動(dòng) ?同步模式-硬件同步

dvp_sync_mode_set(DVP_SYNC_MODE_HARDWARE)

dvp_hsync_polarity_set

?視sensor而定，不同的sensor設(shè)定值可能不同

dvp_vsync_polarity_set

?視sensor而定，不同的sensor設(shè)定值可能不同 ?同步模式-內(nèi)嵌碼同步

dvp_sync_mode_set(DVP_SYNC_MODE_EMBEDDED)

dvp_sync_code_set

?dvp_sync_code_set(0xFF, 0xFF, 0xC7, 0xDA)

dvp_sync_unmask_set

?dvp_sync_unmask_set(0, 0, 0, 0) ?捕獲模式

dvp_capture_mode_set

?單幀捕獲模式dvp_capture_mode_set(DVP_CAP_FUNC_MODE_SINGLE)連續(xù)捕獲模式dvp_capture_mode_set(DVP_CAP_FUNC_MODE_CONTINUOUS) ?幀率控制-基本型

dvp_basic_frame_rate_control_set

?需搭配連續(xù)捕獲模式dvp_capture_mode_set(DVP_CAP_FUNC_MODE_CONTINUOUS);可以將sensor的幀率再往下調(diào)整-不改變sensor幀率dvp_basic_frame_rate_control_set(DVP_BFRC_ALL)-將sensor幀率降低為兩幀取一幀dvp_basic_frame_rate_control_set(DVP_BFRC_HALF)-將sensor幀率降低為四幀取一幀dvp_basic_frame_rate_control_set(DVP_BFRC_QUARTER) ?幀率控制-進(jìn)階型

dvp_enhanced_framerate_set

?需搭配連續(xù)捕獲模式dvp_enhanced_framerate_set(M, N, TRUE)M>=N ?剪裁窗口

dvp_enhanced_framerate_set

void dvp_window_crop_set

?dvp_window_crop_enable(TRUE)dvp_window_crop_set(crop_x, crop_y, crop_w, crop_h)crop_x / crop_y / crop_w / crop_h單位為pixelcrop_x(0x0000~0x3FFF): cropping window horizontal start pixelcrop_y(0x0000~0x1FFF): cropping window vertical start pixelcrop_w(0x0001~0x3FFF): cropping window horizontal pixel numbercrop_h(0x0001~0x3FFF): cropping window vertical pixel numbercrop_x+crop_w>=sensor輸出到dvp的影像寬度(pixel)crop_y+crop_h>=sensor輸出到dvp的影像高度(pixel) ?圖像尺寸調(diào)整-基本型

dvp_zoomout_set

dvp_zoomout_set(dvp_pcdc, dvp_pcds, dvp_lcdc, dvp_lcds);

dvp_pcdc:-DVP_PCDC_ALL, 全部捕獲，或是使用進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能-DVP_PCDC_ONE_IN_TWO, 啟用捕獲舍棄控制，于兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之中，捕獲一個(gè)-DVP_PCDC_ONE_IN_FOUR, 啟用捕獲舍棄控制，于四個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之中，捕獲一個(gè)-DVP_PCDC_TWO_IN_FOUR, 于四個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)之中，捕獲連續(xù)兩個(gè)

dvp_pcds:

-DVP_PCDS_CAP_FIRST, 捕獲第一組數(shù)據(jù)（一個(gè)或兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)），舍棄下一組-DVP_PCDS_DROP_FIRST, 舍棄第一組數(shù)據(jù)（一個(gè)或兩個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)），捕獲下一組

dvp_lcdc:

-DVP_LCDC_ALL, 全部捕獲，或是使用進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能-DVP_LCDC_ONE_IN_TWO, 啟用捕獲舍棄控制，于兩條圖像行之中，捕獲一條

dvp_lcds:

-DVP_LCDS_CAP_FIRST, 捕獲第一條圖像行之?dāng)?shù)據(jù)，舍棄下一條-DVP_LCDS_DROP_FIRST, 舍棄第一條圖像行之?dāng)?shù)據(jù)，捕獲下一條 ?圖像尺寸調(diào)整-進(jìn)階型

dvp_enhanced_scaling_resize_enable

dvp_enhanced_data_format_set

?dvp_enhanced_scaling_resize_enable(TRUE)dvp_enhanced_data_format_set(dvp_efdf)dvp_efdf:-DVP_EFDF_YUV422_UYVY, YUV422（UYVY / VYUY）格式數(shù)據(jù)輸入-DVP_EFDF_YUV422_YUYV, YUV422（YUYV / YVYU）格式數(shù)據(jù)輸入-DVP_EFDF_YUV444, YUV444格式數(shù)據(jù)輸入-DVP_EFDF_Y8, Y8（Y only）格式數(shù)據(jù)輸入dvp_enhanced_scaling_resize_set(src_w, des_w, src_h, des_h)需搭配連續(xù)基本型全部捕獲src_w: 水平尺寸調(diào)縮來源系數(shù)，使能進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能時(shí)（EISRE=1），此寄存器值不得為0des_w: 水平尺寸調(diào)縮目標(biāo)系數(shù)，使能進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能時(shí)（EISRE=1），此寄存器值不得為0，亦不得大于src_wsrc_h: 垂直尺寸調(diào)縮來源系數(shù)，使能進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能時(shí)（EISRE=1），此寄存器值不得為0des_h: 垂直尺寸調(diào)縮目標(biāo)系數(shù)，使能進(jìn)階型圖像尺寸調(diào)縮功能時(shí)（EISRE=1），此寄存器值不得為0，亦不得大于src_h ?灰階圖像二值化轉(zhuǎn)換

dvp_monochrome_image_binarization_set

?dvp_monochrome_image_binarization_set(mibthd, TRUE)mibthd: 灰階圖像二值化閥值，灰階圖像依此閥值進(jìn)行二值化轉(zhuǎn)換，數(shù)值大于閥值者判定為1，小于閥值者判定為0 ?

Sensor-DVP-LCD

?圖34. Sensor–DVP-LCD

?Step1: Initiate sensor OV5640 (By I2C) and LCD (By XMC)Step2: Configure DVPStep3: Configure EDMA圖35. dvp_dma_init

?Step4: Enable DVPStep1~3無順序相依性，但Step4一定要最后執(zhí)行可從LCD上直接顯示實(shí)際影像 ?

Sensor-DVP-SRAM(or SDRAM)

?圖36. Sensor–DVP–SRAM(or SDRAM)

?Step1: Initiate sensor OV5640 (By I2C) and SRAM/SDRAMStep2: Configure DVPStep3: Configure EDMA

圖37. dvp_dma_init

?Step4: Enable DVPStep1~3無順序相依性，但Step4一定要最后執(zhí)行可以循以下方式輸出影像(影像傳輸完畢后須關(guān)閉DMA以及DVP防止影像被覆蓋)：1. 使用J-Link或其他軟件擷取出影像buffer內(nèi)容，再用可看指定影像格式的軟件觀看2. 使用UART或其他方式將影像buffer內(nèi)容傳輸至PC，再用可看指定影像格式的軟件觀看

圖38. PC View

? ?

EDMA link list mode

?如果應(yīng)用上不會(huì)改變DVP輸出影像的大小，就可以考慮用EDMA的link list mode來提高DMA的效率。

經(jīng)由鏈接列表傳輸機(jī)制，用戶可以將幾種不同的傳輸鏈接在一起，以提高DMA應(yīng)用程序的系統(tǒng)吞吐量。每個(gè)傳輸信息都可以通過軟件存儲(chǔ)在描述符中，并且DMA從主存儲(chǔ)器加載描述符。

Link list機(jī)制為：

1. 預(yù)先規(guī)劃一塊buffer存放link list table，內(nèi)容格式如下，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考EDMA章節(jié)圖39. 描述符格式

圖40. 鏈接列表指針的用法

2. 建立link list table(需預(yù)先規(guī)劃存放影像的地址)

Example:圖41. link list table

?(1) 假定影像輸出的大小為320x240格式為YUV422/RGB565單張圖像文件案大小為320x240x2=153600 bytes單張影像有240條vertical line每一條line有320 pixel=640 bytes(2) 規(guī)劃一塊固定的Buffer存放link list table(假定位于0x20010000, 大小為4000 bytes)(3) 假定影像輸出的地址為0x20020000(4) 建立link list table每一條vertical line都需要填以下信息CNT[15:0]=0xA0(DMA長(zhǎng)度為word 4 bytes, 所以DMA CNT填640/4=0xA0)PADDR[31:0]=DVP_DT, 固定為0x5005_0028M0ADDR[31:0]=每條vertical line存放的地址(存放影像的起始地址*0x280*vertical line index)LLP[31:0]=下一筆link list entry所在地址(link list的起始地址*0x10*(vertical line index+1)), 最后一筆LLP為0代表影像結(jié)束，如要重新傳輸影像則填link list的起始地址 ?

案例 OV5640 Capture?

功能簡(jiǎn)介

?實(shí)現(xiàn)將影像從 Sensor OV5640 輸入到 DVP, 再透過 EDMA 搬移至 LCD 顯示 ?

資源準(zhǔn)備

?1) 硬件環(huán)境:對(duì)應(yīng)產(chǎn)品型號(hào)的AT-START BOARD

2) 軟件環(huán)境

projectat_start_f4xxexamplesdvpov5640_capture ?

軟件設(shè)計(jì)

?1) 配置流程