基于STM32F417的图像采集系统设计实现.doc
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1、基于STM32F417的图像采集系统设计实现视频图像采集处理系统广泛应用于工业控制、工业检测、医学、机器视觉等领域,并且视频通信是3G时代多媒体应用的重要部分,日常生活中所见到的数码相机、可视电话、电话会议等产品,实时图像采集是其最核心的技术。图像采集的速度与质量直接影响产品的整体效果。大多数嵌入式图像采集系统都是基于DSP、ARM技术,一些系统比较复杂、成本高、实时图像处理比较困难。本文所设计的基于STM32F417的图像采集系统具有采集图像质量无损、实时性好、功耗低、成本低等优势,适合在对信息采集的实时性和图像质量方面有较高要求的系统中应用。1 系统硬件平台 图像采集系统主要由STM32F
2、417微处理器、CMOS摄像头、帧缓存器、SD卡、LCD液晶屏及其他外设组成。图像采集系统整体框图如图1所示。11 核心微控制器嵌入式微处理器以其高性能、低功耗等优势成为便携式系统的最佳选择。ST公司开发的STM32F417是基于ARM Cortex-M4内核的32位闪存微控制器。其主频为168 MHz,在此工作频率下其处理性能可达210 MIPS,且电流消耗仅为386 mA;支持多种低功耗工作模式;内部集成DSP和FPU指令,具备高性能的信号处理和浮点运算能力;同时带一个814位并行照相机接口。此外,STM32F417片上集成1 MB的Flash和196 KB的SRAM。采用STM32F41
3、7作为图像采集系统的控制核心,将大大提高系统的性能,降低功耗和成本。12 CMOS摄像头CMOS摄像头选用OmniVision公司的OV7670。其内嵌一个10位AD转换器,可输出8位RGBYCbCrYUV格式的图像数据,最高帧频可达30帧s,最大图像分辨率为640480,供电电压为33 V。O7670带有标准SCCB总线接口,并兼容I2C总线接口。13 帧缓存器选用美国AverlogICTechnologies公司的大容量AL422B作为采样处理的共享数据RAM。它是一款存储容量为384 K8 B的FIFO存储芯片,工作频率可达50 MHz。所有的寻址、刷新等操作都由集成在芯片内部的控制系统
4、完成。在本设计中,1帧图像数据包含320240个像素,完整存储一帧图像需要153 600字节,AL422B所具有的容量完全符合系统的设计要求。14 SD卡SD卡是一种基于半导体快闪存储器的新一代记忆设备,有着广泛的应用领域。本设计选用金士顿8 G的SD存储卡存储采集信息,方便系统对信息的进一步处理。15 LCD液晶屏及其他外设LCD液晶屏选用32寸TFT液晶屏320QVT,分辨率为240320,其数据引脚直接与FSMC总线接口相连。其他外设包括LCD接口电路、ZigBe e无线模块、JTAG调试电路、复位电路、晶振电路等。16 图像采集电路的设计摄像头图像采集电路采用24 MHz有源晶振为OV
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