stm32f4中用SD卡儲存DCMI的影象

阿新 • • 發佈：2019-01-15

因為自己本科做的創新性實驗和飛思卡爾小車都是攝像頭的，研究生也做的視訊處理方向。後來，想做一個小視訊監製，閒麻煩，沒有用那TI的DM6446，就用的手頭stm32f4開發板，由於沒有LCD顯示屏，我只能直接把DCMI影象儲存在內部RAM中，再儲存到SD裡，在上位機讀取SD卡轉換成圖片，我就用VC+OPENCV。

現在說說做的流程吧。攝像頭是買的OV9665 。直接接的是DCMI介面。而SD卡不能接SDIO了，因為我這開發板是100引腳封裝的，SDIO和DCMI複用引腳衝突。之後SD卡選用的是SPI介面。

1.關於SPI介面的SD卡讀寫操作，我在前幾篇部落格中寫過，也附帶了寫好的FATFS檔案系統程式，大家可以參考，我這裡就不多寫了。

2.重要的是關於DCMI的攝像頭介面，主要是在DCMI的配置上和DMA的配置，下面著重進行講解。

void OV9655_HW_Init(void) 
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  I2C_InitTypeDef  I2C_InitStruct;

  /*** Configures the DCMI GPIOs to interface with the OV9655 camera module ***/
  /* Enable DCMI GPIOs clocks */
  /* Enable DCMI GPIOs clocks */
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOB | RCC_AHB1Periph_GPIOC |
                         RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE); 

  /* Enable DCMI clock */
  RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_DCMI, ENABLE);

  /* Connect DCMI pins to AF13 ************************************************/
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_DCMI);	//HSYNC
  GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_DCMI);	//PIXCLK

  GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D5
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_DCMI);	//VSYNC

  GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D0
  GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D1

  GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D2
  GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D3
  GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D4
  GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D6
  GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_DCMI);	//DCMI_D7
  
  /* DCMI GPIO configuration **************************************************/
  /* HSYNC(PA4), PIXCLK(PA6) */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;  
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* DCMI_D5(PB6), VSYNC(PB7) */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;  
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  /* DCMI_D0(PC6), DCMI_D1(PC7) */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;  
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  /* DCMI_D2(PE0), DCMI_D3(PE1), DCMI_D4(PE4), DCMI_D6(PE5), DCMI_D7(PE6),*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;  
  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
  
  /****** Configures the I2C1 used for OV9655 camera module configuration *****/
 /* I2C1 clock enable */
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);

  /* GPIOB clock enable */
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); 

  /* Connect I2C1 pins to AF4 */
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_I2C1);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_I2C1);
  
  /* Configure I2C1 GPIOs */  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  /* Configure I2C1 */
  /* I2C DeInit */
  I2C_DeInit(I2C1);
    
  /* Enable the I2C peripheral */
  I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
 
  /* Set the I2C structure parameters */
  I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
  I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
  I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0xFE;
  I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
  I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
  I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 30000;
  
  /* Initialize the I2C peripheral w/ selected parameters */
  I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStruct);
}

關於DCMI和DMA的初始化程式如下

void OV9655_Init(ImageFormat_TypeDef ImageFormat)
{
  DCMI_InitTypeDef DCMI_InitStructure;
  DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
  

  /*** Configures the DCMI to interface with the OV9655 camera module ***/
  /* Enable DCMI clock */
  RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_DCMI, ENABLE);

  /* DCMI configuration */ 
  DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode = DCMI_CaptureMode_SnapShot;//DCMI_CaptureMode_Continuous;
  DCMI_InitStructure.DCMI_SynchroMode = DCMI_SynchroMode_Hardware;
  DCMI_InitStructure.DCMI_PCKPolarity = DCMI_PCKPolarity_Falling;
  DCMI_InitStructure.DCMI_VSPolarity = DCMI_VSPolarity_High;
  DCMI_InitStructure.DCMI_HSPolarity = DCMI_HSPolarity_High;
  DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureRate = DCMI_CaptureRate_1of4_Frame;//DCMI_CaptureRate_All_Frame;
  DCMI_InitStructure.DCMI_ExtendedDataMode = DCMI_ExtendedDataMode_8b;

  //----- mask interrupt for DCMI -----
      DCMI_ITConfig(DCMI_IT_VSYNC, ENABLE);
      DCMI_ITConfig(DCMI_IT_LINE, ENABLE);
      DCMI_ITConfig(DCMI_IT_FRAME, ENABLE);
      DCMI_ITConfig(DCMI_IT_OVF, ENABLE);
      DCMI_ITConfig(DCMI_IT_ERR, ENABLE);
  
  /* Configures the DMA2 to transfer Data from DCMI */
  /* Enable DMA2 clock */
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
  
  /* DMA2 Stream1 Configuration */
  DMA_DeInit(DMA2_Stream1);

  DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_1;  
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DCMI_DR_ADDRESS;	
  DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)theMap;//FSMC_LCD_ADDRESS;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 9600;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA_Mode_Circular;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
    //------------------------中斷
        DMA_ITConfig(DMA2_Stream1, DMA_IT_TC, ENABLE);  
        DMA_ITConfig(DMA2_Stream1, DMA_IT_HT, ENABLE);   
        DMA_ITConfig(DMA2_Stream1, DMA_IT_TE, ENABLE);  
        DMA_ITConfig(DMA2_Stream1, DMA_IT_FE, ENABLE);   

                
  switch(ImageFormat)
  {
    case BMP_QQVGA:
    {
      /* DCMI configuration */
      DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);

      /* DMA2 IRQ channel Configuration */
      DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);
      break;
    }
    case BMP_QVGA:
    {
      /* DCMI configuration */ 
      DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);

      /* DMA2 IRQ channel Configuration */
      DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure); 
      break;
    }
    default:
    {
      /* DCMI configuration */ 
      DCMI_Init(&DCMI_InitStructure);

      /* DMA2 IRQ channel Configuration */
      DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);
      break;
    }
  }    
}
其中DCMI_InitStructure.DCMI_CaptureMode這裡選用的是DCMI_CaptureMode_SnapShot，沒有選用DCMI_CaptureMode_Continuous，因為程式存將影象存SD裡，速度有限，只能採一張，存一張。

所以，只要DCMI_CaptureCmd(ENABLE);DCMI就開始拍照一張，拍完一張後，使能自動關閉。下次要再拍照的時候，重新DCMI_CaptureCmd(ENABLE); 即可。

然後關於DMA，這個配置讓我頭疼了些時間，主要是對DMA不熟。

DMA_InitStructure.DMA_Mode 用的是 DMA_Mode_Circular模式，因為DCMI用的是單張拍照的，所以這裡用DMA_Mode_Circular模式沒有問題。

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;//外設的資料字長,DCMI的暫存器是32位的，所以這裡選的word
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;//記憶體的資料字長，我存影象用的陣列是unsigned char型別，所以這裡用BYTE。

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 9600;//關鍵是這個，因為攝像頭設定的影象大小為120*160的，是RGB565格式，一個畫素點佔兩個位元組，所以存一幅影象需要38400位元組。而這個buffersize是相對於DMA資料來源的字長來說的，這裡就是對於DCMI的資料暫存器word型別，38400/4=9600;

還有關於上位機軟體讀取這個檔案時的方法，我用的是VC+OPENCV，38400位元組中，是每兩個位元組表示一個畫素點的RGB顏色，這兩個位元組是低位元組在前，高位元組在後，示意方法如下

for(int i=0; i<Hang*Lie ; i++)
   {
       rgb565 = p[2*i+0] + 256*p[2*i+1];

       b = (rgb565>>0) & 0x001f;
       g = (rgb565>>5) & 0x003f;
       r = (rgb565>>11) & 0x001f;
       b = b<<3;
       g = g<<2;
       r = r<<3;
       vec.push_back(b);
       vec.push_back(g);
       vec.push_back(r);
   }
在OPENCV中儲存影象的程式示意如下：

void vecToImage(vector<unsigned char> & vec, IplImage* pImg8u3)
{
   int cnt=0;

   for(int y=0; y<pImg8u3->height; y++)
   {
       unsigned char* ptr = (unsigned char*)(pImg8u3->imageData + y * pImg8u3->widthStep);
       for(int x=0; x<pImg8u3->width; x++)
       {
           *(ptr + 3*x+0) = vec.at(cnt++);
           *(ptr + 3*x+1) = vec.at(cnt++);
           *(ptr + 3*x+2) = vec.at(cnt++);
       }
   }
}

其他的，我就不多說了，程式我上傳到資源裡，大家可以下載，有問題可以留言。http://download.csdn.net/detail/raoqin/5348148

stm32f4中用SD卡儲存DCMI的影象

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