无线图像传输系统ARM9+Atmega16+OV7620+

误在所难免!

下面就介绍下nrf24l01的寄存器配置问题。这里我采用了增强型ShockBurst模式，具有自动前导码生成、CRC校验，并配置为自动应答ACK，这样的好处是可以减轻MCU的负担，减少开发难度。目前还没有实现组网，所以只用了其中的一个通道0，为了更简单的传输，把发送端和接收端的地址都设为同一个。需要注意的就是在启动发送和接收时的延时问题，以及发送完和接收完缓存的清除。在其Datasheet上标注的很清楚，在进入发射模式，CE置高的持续时间至少是10us，而在进入接收模式，CE置高后160us后才会检测空中信号。所以，在编程时要多加注意。我觉得主要的还是发送和接收缓存的清除问题，因为我开始时在发送语句的下一句就写了清除发送缓存的语句，结果。。。一看便知，接收一个数据包后戛然而止。这里的延时也影响整个图像数据发送的时长，我在程序中的延时是0.2ms，所以在发送所有数据时的总延时一算便知，(320*240/32)*0.2ms=480ms,而在ARM端的驱动中使用时钟滴答数jiffies记录了两个中断(接收100个数据包，也就是中端了100次，为了方便显示，100次打印一次)到来时的时刻，差值为50ms左右，这样可以算出一帧图像传输的时间为24*50ms=1.2s，如果再减去采集端发送延时等待的时间便可算出一帧图像数据实际的空中传输时间为720ms，所以在最理想的情况下可以达到1帧/s的传输速率——这个速率对于我这个项目来说还算可以(后面希望优化得到2帧/s)。看看nrf24l01的数据手册，它支持两种传输速率1M和2M，按照理论一帧图像320*240=76800，传输的时间应为76.8ms，差距还是蛮大的(一个数量级啊)。

在采集板上还有一个比较重要的部分，那就是DRAM FIFO模块——摄像头采集速率太快，而且数据量又太大，要是直接传给弱不禁风的单片机，不知道最后能得到几个数据——有待验证，呵呵。所以需要有一个高速缓存(冲)器来解决这个问题，本次采用的是AL422B(别人好像也都是这么用的，Why)，3Mbit容量——对本次应用来说足矣。AL422B操作很简单，要特别注意的也就是读写的时序、读写reset、读写使能位的控制。写端/WE由OV7620的HREF和MCU的一个引脚PD4通过与非门控制,而读端直接接地，随时可以读取，而其写时序是由OV7620的PCLK引脚提供时钟，这样就可以保证每个像素值都可以按照顺序写入。当OV7620的VSYNC引脚拉高时表明已经开始采集一帧图像，MCU判断到此值后拉高PD4，之后HREF也会被拉高，这样AL422B的写使能已经有效，在PCLK的时钟下源源不断的写入数据。下面贴出本段相关的代码：

/**************************************/

while( !( PIND (1

PORTD |=(1

enable_int0(); //检测到下降沿表明，一帧图像采集完毕，采用中断方式停止数据写入

delay_ms(20);

/*****************IRQ ISP****************/

#pragma interrupt_handler int0_isr:iv_INT0

void int0_isr(void)

{

PORTD =~(1

dISAble_int0();

}

最后还要注意一点，AL422B的读写时钟支持的频率范围在1MHz-500MHz(20-2000ns),所以非常好的兼容

PCLK的时钟(将在OV7620章节详述)。

OV7620支持的像素是：VGA(640*480)、QVGA(320*240)，我用的是QVGA模式(配合液晶屏显示)。使用OV7620关键还是正确配置其内部寄存器，还有就是SCCB数据传输协议的实现。

首先有必要说下OV7620所支持的图像格式，因为，我对图像这块不熟悉，这里只说明OV支持的几种输出格式，以及相关寄存器的配置。

RGB16/8 bit ,这些格式都不是真正的RGB数据流，而是Bayer矩阵，所以在终端显示时，必须将Bayer矩阵转换为RGB。转换的核心思想是通过插值算法将Bayer矩阵中的每个像素值(一个字节)转换为RGB三个字节(我不懂图像，只能说出方法，具体算法后面我会贴出)。

本次采用的是RGB raw16 bit 模式，由于OV7620只引出了Y通道，所以配置为one line mode(这里出现了问题，明明RGB三个分量都有，但是通过插值后显示出来的尽然还是灰度图像，后面再分析原因)。下面贴出OV7620相关寄存器的配置：

unsigned char reg_12_w_reset[2]={0x12,0x80};//先清零

unsigned char reg_11_w[2]={0x11,0x00}; //配置PCLK速率 PCLK=(CLK_input/(CLK5:0>+1)*2)),本次为1/2时钟频率

unsigned char reg_12_w[2]={0x12,0x2c}; //使能AGC，选择raw data outtput,并且使能自动白平衡

unsigned char reg_14_w[2]={0x14,0x24};//QVGA digital output format ,RGB gamma on

unsigned char reg_28_w[2]={0x28,0xa0}; //one-line RGB data format ,select Pro