AT32講堂038 | AT32 MCU DVP應(yīng)用筆記

DVP簡介

數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)用于捕獲CMOS影像攝像機所輸出的并行數(shù)據(jù)。依據(jù)攝像機輸出，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)比例對圖像進(jìn)行像素數(shù)或行數(shù)縮減。直接存儲器訪問的使用，可在不耗用CPU資源的狀態(tài)下，將捕獲數(shù)據(jù)傳輸至儲存單元。使用者僅須透過狀態(tài)中斷與錯誤中斷，監(jiān)控數(shù)據(jù)接收狀態(tài)即可。

DVP系統(tǒng)框圖

圖1. DVP系統(tǒng)框圖

周邊配置

SURF板圖2.AT-SURF-F437DVP & Sensor pin表1. DVP接口表DVP基本環(huán)境介紹表2. DVP環(huán)境介紹

DVP功能

數(shù)據(jù)長度

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DVP像數(shù)時鐘(DVP_PCLK)捕獲一個8位數(shù)據(jù)，并以四個數(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DVP像數(shù)時鐘(DVP_PCLK)捕獲一個10位數(shù)據(jù)，并以二個數(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DVP像數(shù)時鐘(DVP_PCLK)捕獲一個12位數(shù)據(jù)，并以二個數(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DVP像數(shù)時鐘(DVP_PCLK)捕獲一個14位數(shù)據(jù)，并以二個數(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

同步模式

數(shù)字?jǐn)z像頭并行接口(DVP)以DVP像素時鐘(DVP_PCLK)來捕獲CMOS影像攝像機所輸出的像素并行數(shù)據(jù)(DVP_D)，DVP_PCLK是由CMOS影像攝像機提供。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)分為有效像素數(shù)據(jù)與消隱區(qū)間數(shù)據(jù)，用戶僅只關(guān)心有效像素數(shù)據(jù)的部分。CMOS影像攝像機可提供一種或數(shù)種模式的同步信息，供接收端進(jìn)行幀分割，并提取有效像素數(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影像攝像機可提供水平同步訊號與垂直同步信號，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。水平同步訊號用于區(qū)分有效像素與消隱區(qū)間，DVP由DVP水平同步訊號引腳(DVP_HSYNC)導(dǎo)入此訊號，依據(jù)此訊號進(jìn)行行分割，并提取有效像素數(shù)據(jù)。需配置DVP_CTRL的寄存器HSP來調(diào)整該訊號極性，使其與數(shù)字?jǐn)z像頭之輸出一致。垂直同步信號用于幀之間的分隔，DVP由DVP垂直同步信號引腳(DVP_VSYNC)導(dǎo)入此訊號，依此訊號進(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，可在有效像素數(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，取代水平同步訊號與垂直同步信號之使用。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：配置成影像攝像機使用的Active SAV第四筆數(shù)據(jù)最高八比特位。LNEC：配置成影像攝像機使用的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

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，DVP會自動重置寄存器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，此捕獲行為會持續(xù)進(jìn)行。當(dāng)使用者對寄存器CAP置0時，DVP會維持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DVP會重置寄存器 CAP，并停止數(shù)據(jù)捕獲。圖7. 連續(xù)捕獲模式示意圖

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每兩幀捕獲一幀，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。使用時須禁止基本型幀率控制(BFRC=0)，并置起DVP_ACTRL的寄存器EFRCE，DVP會依據(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)×原始幀率請注意，當(dāng)使用進(jìn)階型幀率控制功能時，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

請注意，由于DVP會將捕獲的數(shù)據(jù)，包裝成字(32位)數(shù)據(jù)，供直接存儲器訪問提取。故使用剪裁窗口功能時，CHNUM有下述限制：8位并行數(shù)據(jù)(PDL=0)時，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)比例對圖像進(jìn)行像素數(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，可在每兩條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，或是反向為之。寄存器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，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

請注意，當(dāng)使用進(jìn)階型進(jìn)階型圖像調(diào)縮功能時，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)定方式請參考錯誤！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)或錯誤事件。DVP_IENA用于控制中斷訊號之使能，配置該寄存器可以使能對應(yīng)位的同步狀態(tài)或錯誤中斷，并以送至CPU。使能后所產(chǎn)生的中斷會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DVP_ICLR的對應(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，表現(xiàn)當(dāng)前幀捕獲已完成。根據(jù)同步訊號，幀捕獲完成訊息會于獲取幀結(jié)束訊號時發(fā)生。若剪裁窗口功能(CRP)始能時，幀捕獲完成訊息會提前至剪裁窗口完成時產(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，表現(xiàn)輸出緩沖溢出的錯誤狀態(tài)。若直接存儲器訪問無法及時將捕獲數(shù)據(jù)傳輸至儲存單元，而導(dǎo)致輸出緩沖全部蓄滿數(shù)據(jù)，此時DVP所捕獲的數(shù)據(jù)將會被舍棄，并產(chǎn)生輸出緩沖溢出錯誤訊息。若捕獲功能(CAP)未使能，OVRES與OVRIS不作用。內(nèi)嵌同步碼譯碼錯誤(Embedded synchronization error)ESEES與ESEIS于捕獲功能(CAP)使能，且使用時內(nèi)嵌碼同步模式時時(SM=1)，表現(xiàn)內(nèi)嵌同步碼譯碼錯誤的錯誤狀態(tài)。若譯碼器解譯出非預(yù)期之同步碼，譯碼器會舍棄當(dāng)前的同步狀態(tài)，并重新對后續(xù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯。此時DVP將會停止數(shù)據(jù)捕獲，并產(chǎn)生內(nèi)嵌同步碼譯碼錯誤訊息。若捕獲功能(CAP)未使能，或是使用硬件同步模式時(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影像攝像機可提供的圖像輸出格式極多，本章節(jié)僅針對常見格式進(jìn)行簡單描述。RGB與YUV格式RGB：每一個像素由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)用在計算機屏幕上,每一個像素色彩表現(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，特點在于可以只儲存Luma(黑白畫面)，或是壓縮UV的儲存空間，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即是把后面兩個信道的訊號抽掉一半，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影像攝像機每兩個像素時鐘輸出一個半字（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。第一個像素時鐘輸出R分量與G分量的低位部分，第二個像素時鐘則輸出G分量的高位部分與B分量?；蚴窃诘谝粋€像素時鐘輸出B分量與G分量的低位部分，第二個像素時鐘輸出G分量的高位部分與R分量。錯誤!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影像攝像機每兩個像素時鐘輸出一個半字（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。第一個像素時鐘輸出R分量與G分量的低位部分，第二個像素時鐘輸出G分量的高位部分與B分量?；蚴窃诘谝粋€像素時鐘輸出B分量與G分量的低位部分，第二個像素時鐘輸出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，故第二個像素時鐘的最高位數(shù)據(jù)并不使用，CMOS影像攝像機會通常直接輸出低電平。錯誤!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影像攝像機每兩個像素時鐘輸出一個半字（16位）數(shù)據(jù)的像素。每組半字?jǐn)?shù)據(jù)包含一個亮度像素分量Y，與一個色度像素分量U或V，皆以8位進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。色度分量U與V會在各像素間交替，相鄰兩像素使用不同色度分量。攝像機于每個像素時鐘輸出一組像素分量，第一個像素時鐘輸出Y分量，第二個像素時鐘則輸出U分量或V分量?；蚴窃诘谝粋€像素時鐘輸出U分量或V分量，第二個像素時鐘輸出Y分量。錯誤!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影像攝像機每一個像素時鐘輸出一個字節(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影像攝像機不輸出色度信息。錯誤! 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

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開啟后馬上會有影像輸出,所以必須在完整設(shè)定(包含I2C/EDMA/…)后再啟動

• dvp_enable

開啟后 DVP 各功能活化，但不會有影像輸出

• dvp_capture_enable

開啟后DVP就會馬上會有影像輸出, 所以必須在完整設(shè)定(包含I2C/EDMA/…)后再啟動同步模式-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，于兩個像素數(shù)據(jù)之中，捕獲一個-DVP_PCDC_ONE_IN_FOUR, 啟用捕獲舍棄控制，于四個像素數(shù)據(jù)之中，捕獲一個-DVP_PCDC_TWO_IN_FOUR, 于四個像素數(shù)據(jù)之中，捕獲連續(xù)兩個

dvp_pcds:

-DVP_PCDS_CAP_FIRST, 捕獲第一組數(shù)據(jù)（一個或兩個像素數(shù)據(jù)），舍棄下一組-DVP_PCDS_DROP_FIRST, 舍棄第一組數(shù)據(jù)（一個或兩個像素數(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（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（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（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（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-LCDStep1: Initiate sensor OV5640 (By I2C) and LCD (By XMC)Step2: Configure DVPStep3: Configure EDMA圖35. dvp_dma_initStep4: 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。每個傳輸信息都可以通過軟件存儲在描述符中，并且DMA從主存儲器加載描述符。

Link list機制為：

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

功能簡介

實現(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:對應(yīng)產(chǎn)品型號的AT-START BOARD

2) 軟件環(huán)境

project\at_start_f4xx\examples\dvp\ov5640_capture

軟件設(shè)計

1) 配置流程

• 開啟DVP、EDMA、I2C、XMC時鐘
• 配置LCD、OV5640、DVP
• 配置EDMA數(shù)據(jù)流
• 開啟DVP、EDMA相關(guān)中斷
• 開啟DVP、EDMA數(shù)據(jù)流
• 確認(rèn)LCD顯示是否正確

2) 代碼介紹

• main函數(shù)代碼描述

• LCD函數(shù)代碼描述

• OV5640函數(shù)代碼描述

• EDMA函數(shù)代碼描述

• DVP函數(shù)代碼描述

實驗結(jié)果

圖42. LCD View關(guān)于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推動全球市場32位微控制器(MCU)創(chuàng)新趨勢的芯片設(shè)計公司，專注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研發(fā)與創(chuàng)新，全系列采用55nm先進(jìn)工藝及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗內(nèi)核，締造M4業(yè)界最高主頻288MHz運算效能，并支持工業(yè)級別芯片工作溫度范圍（-40°~105°）。雅特力目前已累積相當(dāng)多元的終端產(chǎn)品成功案例：如微型打印機、掃地機、光流無人機、熱成像儀、激光雷達(dá)、工業(yè)縫紉機、伺服驅(qū)控、電競周邊市場、斷路器、ADAS、T-BOX、數(shù)字電源、電動工具等終端設(shè)備應(yīng)用，廣泛地覆蓋5G、物聯(lián)網(wǎng)、消費、商務(wù)及工控等領(lǐng)域。