一种基于ov7725的图像实时显示系统设计

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1、128福建电脑2013年第1期一种基于OV7725的图像实时显示系统设计任志敏（常州纺织服装职业技术学院机电工程系江苏常州213164）【摘要】：本文研究并设计了基于OV7725感光芯片，在Cortex-M3内核的ARMMCUSTM32F103VET6控制下采集并实时显示到ili9325控制的TFTLCD液晶显示屏上的软硬件系统，最快刷新速率可达15fps。在硬件方面，增加了先进先出的存储器AL422B。在软件方面，通过配置OV7725的寄存器实现了RGB565格式的图像数据输出，采用顺序程序流程最大化降低了程序运行时间，加快了数

2、据显示的速度。【关键词】：实时显示；图像采集；液晶显示屏；单片机0、引言出配置ili9325寄存器的接口，又可以作为输入随着信息技术的不断发展，与其他工业技术接收采集的数据直接送入TFTLCD的数据口显越来越融合，数字图像采集与处理即是多项工业示。技术融合的体现之一，该技术除了能应用于传统的监控以外，越来越多的应用于图像识别等新的领域，不管是哪种应用，对数字图像进行采集并实时地显示是需要做到的第一步工作。因此，设计一种简单的带实时显示的图像系统成为了必需，通过有机整合单片机，CMOS感光芯片和TFTLCD液晶显示屏，尝试设计软硬件

3、系统，实现实时显示系统。1、图像实时显示系统硬件设计整个系统的设计考虑这样一个流程，单片机图1图像采集处理实时显示系统整体框图采集CMOS感光芯片的图像数据，然后直接发送至TFTLCD液晶显示，为了达到实时的效果，要OV7725是由Omnivision公司生产的图像感保证采集和显示达到15fps(framepersecond)。光元件，其主要提供了D0~D7八个数字像素输经过反复比较，测试和验证，控制芯片的速度决出信号，VSYNC帧同步信号，HREF行同步信定了能否实现实时显示这一特性。在做设计的时号，PCLK像素同步信号，SCC

4、B总线（SDA,候首先使用C51单片机STC12C5A60S2作为控制SCL）寄存器配置信号，XCLK工作时钟信号等MCU，经过测试达不到实时显示的效果，只能在引脚。在XCLK引脚上设计了一个24M的有源TFTLCD上实现大约5fps的刷新频率，因此系统晶振作为OV7725工作的时钟信号。SCCB总线选择了STM32F103VET6这款Cortex-M3内核与I2C总线类似，因此，在SDA和SCL引脚设MCU作为采集控制芯片。CMOS感光芯片选择计了2个10K的上拉电阻与C51单片机的2个OV7725，TFTLCD选择了ili93

5、25控制的320×通用IO相连，利用STM32F103VET6通用IO模240大小的TFTLCD液晶显示屏。考虑到系统除拟SCCB总线协议的方式配置摄像头的不同图像了要实现实时显示这一目的外，未来还有可能需数据格式输出、分辨率调整、自动曝光控制、自要做图像数据的分析，因此在整个系统增加了一动增益控制、自动白平衡以及饱和度、亮度、对个AL422B先进先出的存储器[1]比度等参数。OV7725支持RGB或YUV的不同。系统的整体结构框图如图1所示。图像数据格式输出，支持VGA(640×480)，[2]STM32F103VET6的IO0

6、~IO7既可以作为输QVGA(320×240)等图像分辨率。2013年第1期福建电脑129AL422B这个先进先出的DRAM数据存储器决的问题是OV7725输出的数据格式应该匹配主要用于存放完整的一帧OV7725输出的图像数TFTLCD的显示接口。通过研究OV7725和据。AL422B有384KBytes的存储空间，支持ili9325的datasheet，确定OV7725的输出格式采VGA，CCIR，NTSC，PAL等视频格式的分辨率集RGB565的格式，窗口大小为320×240的分辨大小[5]。AL422B还提供了读写复位，读写

7、时率，该时序图如图3所示。钟引脚。因此在设计硬件系统过程中，由OV7725的像素信号输出时钟PCLK作为AL422B的写输入时钟，由STM32F103VET6的通用IO提供读时钟。STM32F103VET6是基于ARMCortex-M3内核的32位MCU，工作主频最快可以达72MHz，具有256KBytes的Flash存储器，64KBytes的SRAM。同时具有丰富的外部接口，包括UART，[3]USB，SPI，I2C，SDIO等。ili9325是一款驱动TFTLCD的控制芯片，最大支持320×240的QVGA分辨率显示。内部集图

8、3OV7725RGB565格式输出时序图成的RAM大小有172800bytes，支持i80的8/9/RGB56格式主要是一个像素点的rgb分量值16/18位总线接口[4]。值由2个bytes组成，其中红色分量R占5个比为了保证采集完整的一帧数据，必