一、思路

STM32采集OV數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)尺寸是QVGA(320*240)，RGB565數(shù)據(jù)格式。采集的FIFO數(shù)據(jù)是一個(gè)像素，占兩個(gè)字節(jié)。每采集一個(gè)像素就向串口發(fā)送一個(gè)像素。上位機(jī)是一個(gè)串口助手，接收串口數(shù)據(jù)，將一個(gè)RGB565格式像素解析為RGB55格式并顯示在上位機(jī)。

二、STM32采集數(shù)據(jù)發(fā)送

2.1、OV7725模組

我們使用正點(diǎn)原子的例程進(jìn)行修改，在接線時(shí)注意將數(shù)據(jù)線綁在一起，其它線綁在一起，以防發(fā)生數(shù)據(jù)干擾。

我們使用正點(diǎn)原子的例程進(jìn)行修改，在接線時(shí)注意將數(shù)據(jù)線綁在一起，其它線綁在一起，以防發(fā)生數(shù)據(jù)干擾。

我買的OV7725攝像頭是帶FIFO的，因?yàn)?OV7725 的像素時(shí)鐘(PCLK)最高可達(dá) 24Mhz，我們用STM32F103的IO口直接抓取，是非常困難的，也十分占耗 CPU，所以我們并不是采取直接抓取來自 OV7725 的數(shù)據(jù)，而是通過 FIFO 讀取，ALIENTEK-OV7725 攝像頭模塊自帶了一個(gè) FIFO 芯片(AL422B)，用于暫存圖像數(shù)據(jù)，OV將圖像幀存儲(chǔ)在FIFO中，CPU就可以自己慢慢讀取FIFO中的數(shù)據(jù)幀，這樣就可以很方便的獲取圖像數(shù)據(jù)了，而不再需要單片機(jī)具有高速 IO，也不會(huì)耗費(fèi)多少 CPU，任意一款MCU都可控制該模塊和獲取圖像。

在這里插入圖片描述

1. 串行攝像頭控制總線（SCCB）

ATK-OV7725 攝像頭模塊的所有配置，都是通過 SCCB 總線來實(shí)現(xiàn)的。

它由兩條數(shù)據(jù)線組成：一個(gè)是用于傳輸時(shí)鐘信號(hào)的 SIO_C（即 OV_SCL），另一個(gè)適用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的 SIO_D（即 OV_SDA）。 SCCB 的傳輸協(xié)議與 IIC 協(xié)議極其相似，只不過 IIC 在每傳輸完一個(gè)字節(jié)后，接收數(shù)據(jù)的一方要發(fā)送一位的確認(rèn)數(shù)據(jù)，而 SCCB 一次要傳輸 9 位數(shù)據(jù)，前 8 位為有用數(shù)據(jù)，而第 9 位數(shù)據(jù)在寫周期中是 don’t care 位（即不必關(guān)心位），在讀周期中是 NA 位。 SCCB 定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧獮橄啵?phase），即一個(gè)相傳輸一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。

2. 驅(qū)動(dòng)程序

中斷程序：

PA15位中斷輸入，接OV7725的VSYNC腳，負(fù)責(zé)幀同步。
ov_sta是OV的中斷標(biāo)記，狀態(tài)變量ov_sta初始為0，VSYNC中斷到來時(shí)，OV開始輸出一幀圖像，復(fù)位FIFO寫指針，允許寫入FIFO，ov_sta自增至1。

//中斷服務(wù)函數(shù)

u8 ov_sta;

void EXTI15_10_IRQHandler(void)

{           

    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line15)==SET)

    {     

        if(ov_sta<2)

        {

            if(ov_sta==0)

            {

                OV7670_WRST=0;      //復(fù)位寫指針              

                OV7670_WRST=1;  

                OV7670_WREN=1;      //允許寫入FIFO

            }else OV7670_WREN=0;    //禁止寫入FIFO   

            ov_sta++;

        }

    }

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);    //清除LINE15上的中斷標(biāo)志位  

}

//外部中斷初始化程序

//初始化PA15為中斷輸入.

void EXTI15_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//外部中斷，需要使能AFIO和GPIOA時(shí)鐘

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE); //關(guān)閉JTAG,使能SWD

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_15;//PA15

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //設(shè)置成上拉輸入

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA15

    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_15);

    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15);

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; 

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿觸發(fā)

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);     //根據(jù)EXTI_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)EXTI寄存器

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;            //使能按鍵所在的外部中斷通道

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;    //搶占優(yōu)先級(jí)2， 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;                   //子優(yōu)先級(jí)1

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                             //使能外部中斷通道

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

}

刷新顯示：

camera_refresh()負(fù)責(zé)讀取FIFI圖像數(shù)據(jù)，并送至LCD顯示。在這里是連續(xù)讀取的，讀完一幀圖像就立即將ov_sta置0。若想只讀取一幀圖像，可以不把ov_sta置0，不進(jìn)行下一次FIFO讀取。這也是做攝像機(jī)和照相機(jī)的區(qū)別。

2.2、串口發(fā)送

有兩種發(fā)送方式：高低位單獨(dú)發(fā)送；合并一起發(fā)送。
發(fā)送內(nèi)容：黑白，二值，彩圖

選擇黑白發(fā)送或二值圖像發(fā)送就會(huì)簡單許多，而且數(shù)據(jù)量至少會(huì)小一半。但是為了后續(xù)上位機(jī)有更高質(zhì)量的圖片做處理，這里還是選擇發(fā)送彩色圖像，將采集的像素點(diǎn)直接發(fā)送給串口。

采集一個(gè)像素，發(fā)送一個(gè)像素：

for(i=0;i{

        for(j=0;j        {

                GPIOB->CRL=0X88888888;

                OV7725_RCK=0;

                color=OV7725_DATA;  //讀數(shù)據(jù)  --高8位

                OV7725_RCK=1; 

                color<<=8;  

                OV7725_RCK=0;

                color|=OV7725_DATA; //讀數(shù)  --低8位     (高低8+8位合并成一個(gè)u16發(fā)送)                              

                OV7725_RCK=1;

                GPIOB->CRL=0X33333333;

                /*串口發(fā)送數(shù)據(jù)*/

                Send_Pic_Div(color);     //color:u16

                LCD_WR_DATA(color);      //顯示一個(gè)像素點(diǎn)(RGB) 320*240中的一個(gè)             

        }

}

然后RGB565的一個(gè)像素是16位，兩字節(jié)。在測試過程中發(fā)現(xiàn)，如果直接發(fā)送u16的color，那么圖像將會(huì)偏綠。調(diào)試發(fā)現(xiàn)讀取高字節(jié)R分量值為0。所以我還是選擇將u16拆成低8位和高8位分開發(fā)送。

但是其實(shí)真正的原因在于上位機(jī)解析方法錯(cuò)了，發(fā)送方式并無影響，這點(diǎn)我們在后文說。

串口發(fā)送函數(shù)，先發(fā)高位，后發(fā)低位：

void Send_Pic_Div(u16 color)

{

        u8 temp;         

        temp = color&0x00ff;                        //低八位

        USART_SendData(USART1,temp);

        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);

        temp = color>>8;                                //高八位

        USART_SendData(USART1,temp);

        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);

}

或者直接發(fā)u16的color像素：

void Send_Pic_All(u16 color)

{

        USART_SendData(USART1,color);

        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);

}

最后需要注意，把串口其它發(fā)送數(shù)據(jù)部分注釋掉，因?yàn)樯衔粰C(jī)把所有接受數(shù)據(jù)都認(rèn)為是圖像數(shù)據(jù)。我這里只注釋了LCD初始化和TIM3中斷里的兩個(gè)printf()。

至此，STM32這邊的程序就完成啦，接下來做上位機(jī)部分。

三、上位機(jī)接收，解析，顯示保存

2.1、接收解析

上位機(jī)還是基于串口助手修改的，我直接用我之前寫的串口助手修改了，基礎(chǔ)功能不多（正是想要的）。需要重點(diǎn)修改的就是串口接收部分。

我們采用采用16進(jìn)制接收數(shù)據(jù)。因?yàn)槎际亲止?jié)流，而且是不斷發(fā)送過來的。所以接收到數(shù)據(jù)包就要解析。

這里需要強(qiáng)調(diào)一下，一個(gè)像素是16位，2字節(jié)，所以我們要拿到兩個(gè)byte，也就是像素的高位和低位，然后再進(jìn)行解析。我這樣來取兩字節(jié)：

 colorL = received_buf[i * 2];
 colorH = received_buf[i * 2 + 1];

還有Invoke最好套在最外面，因?yàn)槔锩鏁?huì)頻繁的更新UI顯示。
整個(gè)C#接收代碼是這樣的：

private void sp_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)

{

   this.Invoke(new EventHandler(delegate

   {            

       //---------------------------//

       int num = sp.BytesToRead;      //獲取接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)

       byte[] received_buf = new byte[num];    //聲明一個(gè)大小為num的字節(jié)數(shù)據(jù)用于存放讀出的byte型數(shù)據(jù)

       receive_count += num;             //接收字節(jié)計(jì)數(shù)變量增加nun

       sp.Read(received_buf, 0, num);    //讀取接收緩沖區(qū)中num個(gè)字節(jié)到byte數(shù)組中

       sb.Clear();                       //防止出錯(cuò),首先清空字符串構(gòu)造器

       if (isHex == true)

       {

           //u16 = 2bytes

           //這里是按byte讀取,換成Int16也不行,需要一次讀兩個(gè)byte出來

           for (int i = 0; i < received_buf.Length; i++)

           {

               sb.Append(received_buf[i].ToString('X2') + ' ');    //將byte型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為2位16進(jìn)制文本顯示，并用空格隔開

               if ((i+1) * 2 <= received_buf.Length)

               {

                   //讀取一個(gè)像素

                   colorL = received_buf[i * 2];

                   colorH = received_buf[i * 2 + 1];

                   //解析RGB565

                   Int32 r, g, b;                        //0-255 , color 511

                   r = (colorH & 0xf8) >> 3;

                   g = ((colorH & 0x07) << 2) | ((colorL & 0xe0) >> 6);

                   b = colorL & 0x1f;

                   //Console.WriteLine('Red: '+r.ToString()+ ' Green: ' + g.ToString()+ ' Blue: ' + b.ToString());

                   //合成并顯示像素,提高亮度

                   newColor = Color.FromArgb(r*5, g*5, b*5);

                   Int32 Row = (receive_count) / 320 / 2;    //計(jì)算列: 共240列,每列320個(gè)像素點(diǎn)

                   OvImage.SetPixel(Row, y++, newColor);

                   //換列顯示

                   if (y == 320) { y = 0; }

               }                        

           }