sc网卡接口扩展.docx

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sc网卡接口扩展

s3c2440提供了一个摄像接口，使开发人员很容易地实现摄像、照相等功能。

摄像接口包括8位来自摄像头的输入数据信号，一个输出主时钟信号，三个来自摄像头的输入同步时钟信号和一个输出复位信号。

摄像接口的主时钟信号由USBPLL产生，它的频率为96MHz，再经过分频处理后输出给摄像头，摄像头再根据该时钟信号产生三个同步时钟信号（像素时钟、帧同步时钟和行同步时钟），反过来再输入回s3c2440。

       s3c2440仅仅提供了一个摄像接口，因此要实现其功能，还需要摄像头。

在这里，我们使用OV9650。

OV9650内部有大量的寄存器需要配置，这就需要另外的数据接口。

OV9650的数据接口称为SCCB（串行摄像控制总线），它由两条数据线组成：

一个是用于传输时钟信号的SIO_C，另一个是用于传输数据信号的SIO_D。

SCCB的传输协议与IIC的极其相似，只不过IIC在每传输完一个字节后，接收数据的一方要发送一位的确认数据，而SCCB一次要传输9位数据，前8位为有用数据，而第9位数据在写周期中是Don’t-Care位（即不必关心位），在读周期中是NA位。

SCCB定义数据传输的基本单元为相（phase），即一个相传输一个字节数据。

SCCB只包括三种传输周期，即3相写传输周期（三个相依次为设备从地址，内存地址，所写数据），2相写传输周期（两个相依次为设备从地址，内存地址）和2相读传输周期（两个相依次为设备从地址，所读数据）。

当需要写操作时，应用3相写传输周期，当需要读操作时，依次应用2相写传输周期和2相读传输周期。

因此SCCB一次只能读或写一个字节。

下面我们就用s3c2440的IIC总线接口分别与OV9650的SIO_C和SIO_D相连接来实现SCCB的功能。

具体的读、写函数为：

//配置IIC接口

rGPEUP=0xc000。

               //上拉无效

rGPECON=0xa0000000。

            //GPE15：

IICSDA，GPE14：

IICSCL 

//IIC中断

void__irqIicISR（void）

{

       rSRCPND|=0x1<<27。

       rINTPND|=0x1<<27。

       flag=0。

}

//写操作

//输入参数分别为要写入的内存地址和数据

voidWr_SCCB（unsignedcharwordAddr,unsignedchardata）

{

       //3相写传输周期

       //写OV9650设备从地址字节

flag=1。

       rIICDS=0x60。

              //OV9650设备从地址为0x60

       rIICSTAT=0xf0。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag==1）

              delay（100）。

       //写OV9650内存地址字节

       flag=1。

       rIICDS=wordAddr。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag）

              delay（100）。

       //写具体的数据字节

       flag=1。

       rIICDS=data。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag）

              delay（100）。

       rIICSTAT=0xd0。

         //停止位

       rIICCON=0xe3。

          //为下一次数据传输做准备

       delay（100）。

}

//读操作

//参数分别为要读取的内存地址和数据

voidRd_SCCB（unsignedcharwordAddr,unsignedchar*data）

{

       unsignedchartemp。

       //2相写传输周期

       //写入OV9650设备从地址字节

       flag=1。

       rIICDS=0x60。

       rIICSTAT=0xf0。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag）

              delay（100）。

       //写入内存地址字节

       flag=1。

       rIICDS=wordAddr。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag）

              delay（100）。

       rIICSTAT=0xd0。

         //停止位

       rIICCON=0xe3。

          //为下一次数据传输做准备

       delay（100）。

       //2相读传输周期

       //写入OV9650设备从地址字节

       flag=1。

       rIICDS=0x60。

       rIICSTAT=0xb0。

       rIICCON&=~0x10。

       while（flag）

              delay（100）。

       //读取一个无用字节

       flag=1。

       temp=rIICDS。

       rIICCON&=~（（1<<7）|（1<<4））。

       while（flag）

              delay（100）。

       //读取数据

       flag=1。

       *data=rIICDS。

       rIICCON&=~（（1<<7）|（1<<4））。

       while（flag）

              delay（100）。

       rIICSTAT=0x90。

         //停止位

       rIICCON=0xe3。

          //为下一次传输做准备

       delay（100）。

}

       当然我们也可以用两个通用IO口来模拟SCCB总线，下面我们给出具体的程序，其中GPE15为SIO_D，GPE14为SIO_C。

#defineCLOCK_LOW（）              （rGPEDAT&=（~（1<<14）））           //时钟信号低

#defineCLOCK_HIGH（）             （rGPEDAT|=（1<<14））                  //时钟信号高

#defineDATA_LOW（）                 （rGPEDAT&=（~（1<<15）））           //数据信号低

#defineDATA_HIGH（）                （rGPEDAT|=（1<<15））                  //数据信号高

//配置IO

rGPEUP=0xc000。

               //上拉无效

rGPECON=5<<28。

             //GPE15为SIO_D，GPE14为SIO_C，都为输出

voiddelay（inta）

{

       intk。

       for（k=0。

k

k++）

              。

}

//启动SCCB

void__inlineSCCB_start（void）

{

       CLOCK_HIGH（）。

       DATA_HIGH（）。

       delay（10）。

       DATA_LOW（）。

       delay（10）。

       CLOCK_LOW（）。

       delay（10）。

}

//结束SCCB

void__inlineSCCB_end（void）

{

       DATA_LOW（）。

       delay（10）。

       CLOCK_HIGH（）。

       delay（10）。

       DATA_HIGH（）。

       delay（10）。

}

//SCCB发送一个字节

void__inlineSCCB_sendbyte（unsignedchardata）

{

       inti=0。

       //并行数据转串行输出，串行数据输出的顺序为先高位再低位

       for（i=0。

i<8。

i++）

       {

              if（data&0x80）

                     DATA_HIGH（）。

              else

                     DATA_LOW（）。

              delay（10）。

              CLOCK_HIGH（）。

              delay（10）。

              CLOCK_LOW（）。

              delay（10）。

              DATA_LOW（）。

              delay（10）。

              data<<=1。

       }

       //第9位，Don’tCare

       DATA_HIGH（）。

       delay（10）。

       CLOCK_HIGH（）。

       delay（10）。

       CLOCK_LOW（）。

       delay（10）。

}

//SCCB接收一个字节

void__inlineSCCB_receivebyte（unsignedchar*data）

{

       inti=0。

       intsvalue=0。

       intpvalue=0。

       rGPECON=1<<28。

             //把GPE15输出改变为输入

       //串行数据转并行输入，高位在前

for（i=7。

i>=0。

i--）

       {

              CLOCK_HIGH（）。

              delay（10）。

              svalue=rGPEDAT>>15。

              CLOCK_LOW（）。

              delay（10）。

              pvalue|=svalue<

       }

       rGPECON=5<<28。

              //再把GPE15改回为输出

       //第9位，N.A.

       DATA_HIGH（）。

       delay（10）。

       CLOCK_HIGH（）。

       delay（10）。

       CLOCK_LOW（）。

       delay（10）。

       *data=pvalue&0xff。

}

//写操作

voidSCCB_senddata（unsignedcharsubaddr,unsignedchardata）

{

       //3相写传输周期

       SCCB_start（）。

                             //启动SCCB

       SCCB_sendbyte（0x60）。

                //OV9650设备从地址，写操作

       SCCB_sendbyte（subaddr）。

            //设备内存地址

       SCCB_sendbyte（data）。

                 //写数据字节

       SCCB_end（）。

                              //结束SCCB

       delay（20）。

}

//读操作

unsignedcharSCCB_receivedata（unsignedcharsubaddr）

{

       unsignedchartemp。

       //2相写传输周期

       SCCB_start（）。

                             //启动SCCB

       SCCB_sendbyte（0x60）。

               //OV9650设备从地址，写操作

       SCCB_sendbyte（subaddr）。

            //设备内存地址

       SCCB_end（）。

                              //结束SCCB

       //2相读传输周期

       SCCB_start（）。

                             //启动SCCB

       SCCB_sendbyte（0x61）。

                //OV9650设备从地址，读操作

       SCCB_receivebyte（&temp）。

         //读字节

       SCCB_end（）。

                              //结束SCCB

       returntemp。

}

       OV9650的寄存器较多，要想配置好这些寄存器是需要花费一些精力的。

下面数组给出了一个VGA（640×480）模式下YUV彩色空间的配置例子，括号内第一个元素表示寄存器地址，第二个元素表示要写入的数据。

constunsignedcharov9650_register[][2]={    

{0x11,0x80},{0x6a,0x3e},{0x3b,0x09},{0x13,0xe0},{0x01,0x80},{0x02,0x80},{0x00,0x00},{0x10,0x00},

{0x13,0xe5},{0x39,0x43},{0x38,0x12},{0x37,0x00},{0x35,0x91},{0x0e,0xa0},{0x1e,0x04},{0xA8,0x80},

{0x12,0x40},{0x04,0x00},{0x0c,0x04},{0x0d,0x80},{0x18,0xc6},{0x17,0x26},{0x32,0xad},{0x03,0x00},

{0x1a,0x3d},{0x19,0x01},{0x3f,0xa6},{0x14,0x2e},{0x15,0x10},{0x41,0x02},{0x42,0x08},{0x1b,0x00},

{0x16,0x06},{0x33,0xe2},{0x34,0xbf},{0x96,0x04},{0x3a,0x00},{0x8e,0x00},{0x3c,0x77},{0x8B,0x06},

{0x94,0x88},{0x95,0x88},{0x40,0xc1},{0x29,0x3f},{0x0f,0x42},{0x3d,0x92},{0x69,0x40},{0x5C,0xb9},

{0x5D,0x96},{0x5E,0x10},{0x59,0xc0},{0x5A,0xaf},{0x5B,0x55},{0x43,0xf0},{0x44,0x10},{0x45,0x68},

{0x46,0x96},{0x47,0x60},{0x48,0x80},{0x5F,0xe0},{0x60,0x8c},{0x61,0x20},{0xa5,0xd9},{0xa4,0x74},

{0x8d,0x02},{0x13,0xe7},{0x4f,0x3a},{0x50,0x3d},{0x51,0x03},{0x52,0x12},{0x53,0x26},{0x54,0x38},

{0x55,0x40},{0x56,0x40},{0x57,0x40},{0x58,0x0d},{0x8C,0x23},{0x3E,0x02},{0xa9,0xb8},{0xaa,0x92},

{0xab,0x0a},{0x8f,0xdf},{0x90,0x00},{0x91,0x00},{0x9f,0x00},{0xa0,0x00},{0x3A,0x01},{0x24,0x70},

{0x25,0x64},{0x26,0xc3},{0x2a,0x00},{0x2b,0x00},{0x6c,0x40},{0x6d,0x30},{0x6e,0x4b},{0x6f,0x60},

{0x70,0x70},{0x71,0x70},{0x72,0x70},{0x73,0x70},{0x74,0x60},{0x75,0x60},{0x76,0x50},{0x77,0x48},

{0x78,0x3a},{0x79,0x2e},{0x7a,0x28},{0x7b,0x22},{0x7c,0x04},{0x7d,0x07},{0x7e,0x10},{0x7f,0x28},

{0x80,0x36},{0x81,0x44},{0x82,0x52},{0x83,0x60},{0x84,0x6c},{0x85,0x78},{0x86,0x8c},{0x87,0x9e},

{0x88,0xbb},{0x89,0xd2},{0x8a,0xe6},

}。

       另外OV9650有两个只读寄存器——0x1C和0x1D，用于存放厂家ID，数据分别为0x7F和0xA2，我们可以通过读取它们来判断s3c2440是否连接了OV9650。

当确认连接了OV9650后，我们就可以把上面的那个数组写入OV9650内，如下所示。

在这里我们总是认为s3c2440连接了OV9650。

voidconfig_ov9650（void）

{

       unsignedchartemp。

       inti。

       //读取OV9650厂商ID

i=1。

       while（i）

       {

              temp=SCCB_receivedata（0x1C）。

               //或Rd_SCCB（0x1C,&temp）。

              if（temp==0x7F）

                     i=0。

       }

       i=1。

       while（i）

       {

              temp=SCCB_receivedata（0x1D）。

               //或Rd_SCCB（0x1D,&temp）。

              if（temp==0xA2）

                     i=0。

       }

//复位所有OV9650寄存器

       SCCB_senddata（0x12,0x80）。

               //或Wr_SCCB（0x12,0x80）。

       delay（10000）。

       //配置OV9650寄存器

       for（i=0。

i<（（sizeof（ov9650_register））/2）。

i++）

       {

              SCCB_senddata（ov9650_register[i][0],ov9650_register[i][1]）。

//或Wr_SCCB（ov9650_register[i][0],ov9650_register[i][1]）。

       }

}

       上面程序中，我们是用循环语句读取OV9650的寄存器0x1C和0x1D的，之所以这样，是为了防止只读取一次时，会有读取不正确的现象发生。

而一旦正确读取了厂商ID信息，再读写OV9650寄存器，一般就不会发生读写的错误。

       下面就介绍s3c2440摄像接口的相关配置。

摄像接口有两个相互独立的DMA通道——P通道（预览通道）和C通道（编解码通道）。

P通道主要是存储用于视频显示的RGB图像数据，C通道主要是存储用于编解码的YCbCr图像数据。

在这里我们主要是把OV9650采集到的视频信息实时显示在LCD上，因此只介绍P通道的用法。

       设置s3c2440摄像接口一个很重要的步骤就是设置视频尺寸大小。

我们把由OV9650采集到的视频尺寸称为源，即源水平尺寸和源垂直尺寸，其中源水平尺寸必须是8的整数倍。

这个尺寸是通过配置OV9650的相关寄存器实现的。

我们把这两个值分别放入输入源格式寄存器CISRCFMT的第16位至第28位，和第0位至第12位内，例如通过OV9650，采集的到的视频尺寸为640×480，则把640和480分别放入寄存器CISRCFMT中的相应位置即可。

我们把实际显示的视频尺寸称为目标，即目标水平尺寸和目标垂直尺寸，这里这个尺寸就是LCD的尺寸。

我们把这两个值分别放入预览DMA目标图像格式寄存器CIPRTRGFMT的第16位至第28位，和第0位至第12位内，例如LCD的尺寸为320×240，则把320和240分别放入寄存器CIPRTRGFMT中的相应位置即可。

另外还需要把这两个值的乘积放入预览缩放目标面积寄存器CIPRTAREA内。

源尺寸和目标尺寸往往是不一样大小的，那么可能还需要设置偏移量，即水平偏移量和垂直偏移量，应该把这两个值分别放入窗口偏移寄存器CIWDOFST的第16位至第26位，和第0位至第10位内，其中这个寄存器的第31位用于控制是否需要设置偏移量，当偏移量为0或不需要设置偏移量时，这一位应为0，否则为1。

显然，通过源尺寸、目标尺寸和偏移量的设置，可以实现被摄像物体的缩放效果。

当然，要实现这种缩放效果，还需要配置预览预缩放比例控制寄存器CIPRSCPRERATIO、预览预缩放距离格式寄