GD32450i-EVAL学习笔记 17 - 数字摄像头接口（DCI）

目录

1 IO初始化

2 初始化DCI

2.1 使能DCI和DMA1

2.2 配置寄存器DCI_CTL

2.2.1 快照模式SNAP

2.2.2 时钟极性选择CKS

2.2.3 水平同步极性选择HPS

2.2.4 垂直同步极性选择VPS

2.2.5 数据格式DCIF

2.2.6 帧频率FR

2.3 配置DMA

3. 使能DCI

4. 初始化OV2640

5. 设置OV2640的像素大小

6. 初始化摄像头

数字摄像头接口是一个同步并行接口，可以从数字摄像头捕获视频和图像信息。它支持不同的
颜色空间图像，例如YUV/RGB，另外支持压缩数据的JPEG格式图像。

1 IO初始化

 DCI一般选择8bit接口，另外OV2640需要I2C接口设置寄存器。

2 初始化DCI

2.1 使能DCI和DMA1

RCU_AHB2EN |= ((uint32_t)1 << 0);  //Enable DCI
RCU_AHB1EN |= ((uint32_t)1 << 22);  //Enable DMA1

一般使用DCI都会使用DMA功能，DCI对应DMA1的通道1或通道7，这里用到的是通道7.

2.2 配置寄存器DCI_CTL

2.2.1 快照模式SNAP

0：连续捕获模式 - 连续捕获摄像头数据

1：快照模式 - 只捕获单帧，收到完整的第一帧后， 将自动禁止摄像头接口

2.2.2 时钟极性选择CKS

0：下降沿捕获

1：上升沿捕获

2.2.3 水平同步极性选择HPS

0：消隐期间低电平

1：消隐期间高电平

2.2.4 垂直同步极性选择VPS

0：消隐期间低电平

1：消隐期间高电平

2.2.5 数据格式DCIF

00：每个像素时钟捕获 8 位数据

01：每个像素时钟捕获 10 位数据

10：每个像素时钟捕获 12 位数据

11：每个像素时钟捕获 14 位数据

2.2.6 帧频率FR

在连续捕获模式，FR 定义帧捕获频率

00：捕获所有帧

01：每隔一帧捕获一次

10：每隔三帧捕获一次

11：保留

2.3 配置DMA

有2个DMA通道可以用于DCI，即DMA1的通道1和通道7

    DMA_CHFCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = 0;DMA_CHCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = 0;DMA_CHFCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH) &= ~((uint32_t)1 << 2); //Disable Multi Data ModeDMA_CHPADDR(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = (uint32_t)&DCI_DATA;DMA_CHM0ADDR(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = ramAddr;DMA_CHCNT(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = (uint32_t)CAMERA_SIZE_W * CAMERA_SIZE_H * stride / 4;value = DMA_CHCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH);//bit6-7: channel transfer mode//bit11-12: transfer data width of peripheral//bit13-14: transfer data width of memory//bit16-17: channel priority levelvalue &= ~((uint32_t)0x03 << 11 | ((uint32_t)3 << 13) | ((uint32_t)3 << 16) | ((uint32_t)3 << 6));value |= (((uint32_t)2 << 11) | ((uint32_t)2 << 13) | ((uint32_t)2 << 16) | ((uint32_t)0 << 6));//bit9: next address generation algorithm of peripheralvalue &= ~((uint32_t)1 << 9); //Disable Peripheral's Address Auto Increasing.//bit10: next address generation algorithm of memoryvalue |= ((uint32_t)1 << 10);        //Enable Memory's Address Auto Increasing.//bit8: DMA circular modevalue |= ((uint32_t)1 << 8);        //Enable DMA Circular Mode//bit25-27: peripheral enablevalue &= ~((uint32_t)0x7 << 25);value |= ((uint32_t)0x1 << 25); //Peripheral 1(DCI is 1) is enable.DMA_CHCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH) = value;

ramAddr是MCU中分配给DCI的RAM空间，例如这里是分配一个数组

#define CAMERA_SIZE_W                   320
#define CAMERA_SIZE_H                   240
EXTERN uint16_t gCameraBuf[CAMERA_SIZE_W * CAMERA_SIZE_H];

摄像头采用RGB565格式，一个像素对应2个字节，所以这里用uint16_t定义这个数组变量，对应stride = 2（即RGB565是2个字节）。

2.4 配置时钟输出

    reg = RCU_CFG0;#if (PIN_DCI_XCLK == 8)/* reset the CKOUT0SRC, CKOUT0DIV and set according to ckout0_src and ckout0_div */reg &= ~(RCU_CFG0_CKOUT0SEL | RCU_CFG0_CKOUT0DIV);RCU_CFG0 = (reg | RCU_CKOUT0SRC_HXTAL | RCU_CKOUT0_DIV3);#elsereg &= ~(RCU_CFG0_CKOUT1SEL | RCU_CFG0_CKOUT1DIV);RCU_CFG0 = (reg | RCU_CKOUT1SRC_HXTAL | RCU_CKOUT1_DIV3);#endif

3. 使能DCI

void dciEnable(void)
{DMA_CHCTL(DMA1, CAMERA_DMA_CH) |= ((uint32_t)1 << 0 | ((uint32_t)0x1 << 4)); //DMA_ENABLEDCI_CTL |= ((uint32_t)1 << 14);    //DCI enableDCI_CTL |= ((uint32_t)1 << 0);            //DCI capture enable
}

主要是使能DMA和DCI。

4. 初始化OV2640

void ov2640Init(void)
{uint8_t buf[1];uint16_t i;bool_t status = 0;/* OV2640 reset */buf[0] = 0x01;status = i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0xff, buf, 1);if(status == FALSE){OV2640_INFO(Printf("ov2640 init fail 1\n"));}buf[0] = 0x80;status = i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0x12, buf, 1);if(status == FALSE){OV2640_INFO(Printf("ov2640 init fail 2\n"));}delayms(10);for(i = 0; i < sizeof(ov2640_svga_init_reg_tbl) / 2; i++){status = i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, ov2640_svga_init_reg_tbl[i][0], (uint8_t *)&(ov2640_svga_init_reg_tbl[i][1]), 1);if(status == FALSE){OV2640_INFO(Printf("ov2640 init fail 3:%d\n", i));break;}}delayms(100);for(i = 0; i < sizeof(ov2640_rgb565_reg_tbl)/2; i++){status = i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, ov2640_rgb565_reg_tbl[i][0], (uint8_t *)&(ov2640_rgb565_reg_tbl[i][1]), 1);if(status == FALSE){OV2640_INFO(Printf("ov2640 init fail 4:%d\n", i));break;}}delayms(100);
}

5. 设置OV2640的像素大小

OV2640的像素大小必须是4个倍数

void ov2640SetSize(uint16_t w, uint16_t h)
{uint16_t outh;uint16_t outw;uint8_t buf[1];if((w % 4) > 0)return;if((h % 4) > 0)return;outw = w / 4;outh = h / 4;buf[0] = 0x00;  i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0xff, buf, 1);buf[0] = 0x04;  i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0xE0, buf, 1);buf[0] = outw & 0xFF;  i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0x5A, buf, 1);buf[0] = outh & 0xFF;  i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0x5B, buf, 1);buf[0] = (outw >> 8) & 0x03;buf[0] |= (outh >> 6) & 0x04;i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0x5C, buf, 1); buf[0] = 0x00;  i2cWrite(I2C_CAMERA, OV2640_ADDRESS, 8, 0xE0, buf, 1);
}

6. 初始化摄像头

最终摄像头的内容显示到TFT屏，所以这里需要把数据丢到TLI上显示出来。

    tliLayer_t layer;ov2640Init();Printf("OV2640 ID:%x\n", ov2640GetID());ov2640SetSize(CAMERA_SIZE_W, CAMERA_SIZE_H);dciEnable();delayms(100);layer.alpha = 0xFF;layer.bufAddr = (uint32_t)gCameraBuf;//(uint32_t)0xC0000000;layer.defalutColor = 0x00FFFFFF;layer.format = FORMAT_RGB565;layer.x = 0;layer.y = 0;layer.w = CAMERA_SIZE_W;layer.h = CAMERA_SIZE_H;tliLayerInit(0, layer, 1);