简易数码相机设计开发.doc

昆明理工大学津桥学院 ARM课程设计报告 实作设计题目: 简易数码相机设计开发 专业: 电子信息科学与技术 年级: 2011级 姓名: 学号: 指导教师: 日期: 2013年12月30日 目录 一、 设计目的及嵌入式定义 1 1.目的 1 2 设计的主要工作 1 3 嵌入式系统的定义 1 二、 硬件介绍 2 1 STM32F103ZET6 2 2摄像头模块 2 三、系统软件设计 4 1 软件设计总流程 4 3 OV7670模块 4 5 图片显示 6 三、系统调试 6 四、总结 9 设计目的及嵌入式定义 1.目的 目前数码相机主要采用 DSP+MCU双内核架构，MCU用于完成整个数码相机的高速接口功能，而DSP则用于完成图像信号处理及一些附加功能的实现，对于实现这样的架构国内外许多企业都有自己的设计方式，比如TI公司推出的专用数码相机芯片DSC21等进行设计，在专用芯片中集成了DSP和ARM。这样采用DSP进行图像数据的算法处理，ARM进行外围器件的控制和相关处理，以完成数码相机的功能。也可以采用DSP+FPGA的架构，由FPGA内部编写相应的控制器来完成ARM的功能，同时也可以实现设计的柔性化。 基于此，在技术上没有太大差别的数码相机，后起厂家若想赶超传统厂家，很显然在技术上市很难有大大作为，只有在找寻现有市场盲点的同时创造市场。竞争的重点也就放在产品外观创新、功能性、人性化等，所以目前的数码相机趋势是性价比高、小型性、多功能化、时尚化。 本设计属于数字影音娱乐产品，需要较为强劲的处理器进行图像解码的工作，而STM32 具有超低的价格、超多的外设、丰富的型号、优异的实时性能、杰出的功耗控制和极低的开发成本等特点。而ALIENTEK 战舰 STM32 开发板内核为STM32F103ZET6作为微处理器的开发板是很好的选择，集OV7670图像传感器、人性化的TFT触摸显示屏、SD存储卡等组成的多功能、时尚且小巧的简易数码相机。其设计目的是帮助我们掌握数码相机的开发和应用。掌握keil4软件的运用与程序编写。 2 设计的主要工作 本论文主要做了如下工作： 1. 学习并掌握了ALIENTEK 战舰 STM32 开发板和外围设备的应用。 2. 掌握了keil4的使用入门。 3. 设计并绘制简易数码相机的原理图，同时掌握了Protell、DXP画图工具。 4. 研究并掌握图像传感器OV7670模块的图像采集过程。 5. 学会了该系统各部分硬件驱动程序的编写，和整机软硬件调试的方法。 3 嵌入式系统的定义 虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的，但其历史可追溯到20世纪70年代。经过30多年的发展，在硬件和软件交替发展的支撑下，嵌入式技术逐渐趋于稳定和成熟，已被广泛应用于工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境检测、机器人等各个领域。毫不夸张的说，嵌入式系统已经无所不在，所以研究和开发嵌入式系统有着十分重要的意义。 IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义，嵌入式系统是“控制、监视或辅助设备、机器和车间运行的装置”，这主要是从应用上加以定义的。不过，上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓。目前，国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机为基础，软、硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 总的来说，嵌入式系统是一个外延极广的概念，凡是与产品结合在一起的、具有嵌入式系统特点的系统都可以称为嵌入式系统。可以从以下几个方面来理解嵌入式系统的含义： 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，必须与具体应用相结合才会具有生命力。正因为与具体应用的紧密结合，嵌入式系统才具有很强的专用性。 嵌入式系统将先进的半导体技术、计算机技术和电子技术，以及各个行业的具体应用相结合，是一个技术密集、资金密集、学科交叉和不断创新的知识集成系统。 二、 硬件介绍 1 STM32F103ZET6 STM32F103ZET6嵌入式处理器具有以下特点，图2-（1）为微处理器的原理图 图2-1 STM32F103RBT6处理器 图2-（1） 2摄像头模块 ALIENTEK 战舰 STM32 开发板板载了一个摄像头接口（P8），该接口可以用来连接ALIENTEK