2018年09月20日 | STM32F4xx 取得摄像头数据并进行处理

　　最近做的一个项目需要对摄像头采集到的数据进行简单的处理，我们用的MCU是Cortex-M4 F407系列的。关于STM32F4xx的视频处理，ST的官方给的例程是在显示屏上直接显示摄像头采集到的数据。经过了一番探索……根据官方的英文手册、网友们的无私分享和对各个例程的研究。今天终于搞定了将数据采集下来。

 　　官方给的例程中，是通过DMA将数据直接输入到屏幕中的。DMA简单地说就是各个设备间自动倒腾内存的东西，转移数据的时候并不需要CPU干涉，减少了CPU的负担。由于所有的数据都不经过CPU进行干涉，如何获取其中的数据也是倒腾了一阵子。下面讲讲主要代码的配置:

　　在摄像头DCMI的配置中首先根据摄像头将各个管脚设置成需要的，这个例程里都有，不贴了。

　　要一帧一帧处理数据完了再获取数据，摄像头配置中DCMI_CaptureMode要配置成快照模式:DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode = DCMI_CaptureMode_SnapShot，这样每完成一帧图像的获取，摄像头就停止捕获数据了，要想它再次捕获数据只需要执行DCMI_CaptureCmd(ENABLE)就可以了。

　　然后是摄像头的中断配置(DCMI_ITConfig)，在中断配置中，官方的例程是配置的垂直同步DCMI_ITConfig(DCMI_IT_VSYNC, ENABLE)，通过垂直同步进行的中断中，获得的数据是整帧画面的数据，我们的板子的RAM就只有192k，呵呵，一帧图像放不进去，所以没有使用垂直同步中断，用的是列数据中断DCMI_ITConfig(DCMI_IT_LINE, ENABLE)。列数据中断，也就是说摄像头每采集到一列数据，就在它的列中断位(DCMI_IT_LINE位)上置1。我们这个摄像头采集的数据是240*320像素的16位色图像。也就是说每次摄像头产生列中断的时候都会采集到320个16位的数据。在每次列中断发生时都在列中断的中断服务中对数据进行处理就ok啦。

　　在官方给的例程文件中stm32f4xx_it.c是用来放各个中断服务的文件。摄像头的中断服务在void DCMI_IRQHandler(void)函数里面，我们这用到的列中断，所以对其中的if (DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_LINE) != RESET) 进行添加代码即可，最后不要忘了清除摄像头的列中断标志DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_LINE)。

　　为了能够更有效的利用CPU的资源，当然不要丢了DMA这神器。下面进行DMA的配置。官方例程中需要改的的地方是DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = FSMC_LCD_ADDRESS这个地方，FSMC_LCD_ADDRESS是LCD屏幕的地址，我们这里要把数据取下来，得弄个数组存放数据。这里我弄了个全局的数组变量uint16_t fps[320]，每个像素16位数据RGB--5:6:5，每列320个数据。所以DMA_Memory0BaseAddr参数就是这么配置DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)fps。DMA_MemoryInc要设置成DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable。这是目的地址写入后自增指针的配置。这样数据才能往fps数组里排着写入。

　　设置的理论基本说完了。下面上代码

DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode = DCMI_CaptureMode_SnapShot;//快照模式

DCMI_InitStructure.DCMI_SynchroMode = DCMI_SynchroMode_Hardware;//硬件时钟

DCMI_InitStructure.DCMI_PCKPolarity = DCMI_PCKPolarity_Falling;//下降沿

DCMI_InitStructure.DCMI_VSPolarity = DCMI_VSPolarity_High;//垂直极性

DCMI_InitStructure.DCMI_HSPolarity = DCMI_HSPolarity_High;//水平极性

DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureRate = DCMI_CaptureRate_All_Frame;//捕获率

DCMI_InitStructure.DCMI_ExtendedDataMode = DCMI_ExtendedDataMode_8b;//8位数据模式

DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);//初始化上面的摄像头配置

DCMI_ITConfig(DCMI_IT_LINE, ENABLE);//列中断

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);//中断抢占组1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DCMI_IRQn;//摄像头中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//先占优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//从优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//开启中断控制通道

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化上面的中断配置

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);//使能DMA2时钟

DMA_DeInit(DMA2_Stream1);//复位DMA2_Stream1数据流的配置

DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_1;//DMA流通道

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DCMI_DR_ADDRESS;//外设内存地址

DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)fps;//内存地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//数据方向从外设到内存

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 320;//每次转移320数据，每个数据的位数根据目的地设置定

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不改变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//内存地址在每次写入后自增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;//外设每单位长度_Word是32位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//内存每单位长度_HalfWord是16位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//运行模式，循环

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//优先模式，高

DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Enable;//开启先入先出模式

DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;//FIFO水平阈值

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//内存单通道

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外设单通道

DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);//初始化上面的DMA配置

void DCMI_IRQHandler(void)//摄像头的中断服务

{      

if (DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_VSYNC) != RESET)//垂直中断的配置 需要DCMI_ITConfig(DCMI_IT_VSYNC, ENABLE);

{  

DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_VSYNC);  

}

if (DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_LINE) != RESET)//列中断的配置 需要DCMI_ITConfig(DCMI_IT_LINE, ENABLE);

{

DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_LINE);

}

if (DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_FRAME) != RESET)//帧中断的配置 需要DCMI_ITConfig(DCMI_IT_FRAME, ENABLE);

{

DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_FRAME);

}

if (DCMI_GetITStatus(DCMI_IT_ERR) != RESET)//错误中断的配置 需要DCMI_ITConfig(DCMI_IT_ERR, ENABLE);

{

DCMI_ClearITPendingBit(DCMI_IT_ERR);

}

}