數字無線實時視頻通信和拍攝系統

　　2 DSP的接口設計

　　2.1 DSP與OV9640的接口設計

　　該芯片使用OmniVision公司自主開發的SCCB總線進行控制，使用三線連接。其中SCCB_E為串口允許/禁止信號線，SIO_C和SIO_D分別為串口時鐘線和數據線。系統中僅對OV9640進行控制而不需要獲知其狀態，采用DSP的McBSPO端口進行連接，其中HD3用于打開串口，BCLKX0和HDX0分別用于發送時鐘信號和控制數據。具體的硬件連線如圖3所示。

　　值得注意的是：

　　①使用DSP的HPI接口連接OV9640時，為了獲得場頻、行頻和8位視頻輸出等信號，DSP的HPIENA引腳必須下拉，使得HD[7：0]能配置為通用I/o接口，才能實現對OV9640的啟停或工作模式控制。

　　②通過修改OV9640的寄存器COMC，將輸出大小設定為1280×960或者QQVGA。

　　③修改寄存器COMH，將輸出格式設定為8位的RGB格式，并設定為Master方式。

　　④FREX為連續幀模式的允許/禁止信號，但默認為禁止。應配置DSP的HD4引腳，將其電平拉高，然后再用HD3將EXPSTB引腳置高以實現連續幀的數據輸出;將FREX置低即可返回到(單幀)拍攝模式。

　　⑤計算數據傳輸率。該芯片輸出并行8位圖像信號以及場頻、行頻同步信號，視頻中的l幀圖像(160×120)的大小是：

　　160×120×8=153600位/幀

　　如果以nRF24L01最大的發送速度2Mbps計算，則每秒可發送

　　2000000/153600≈13幀

　　即本系統能以160×120(@13 fps)的速度傳輸視頻信號。

　　⑥輸出數據的并一串轉換。

　　OV9640輸出8位并行數據，而nRF24L01為串行接口,因而需要將并行數據串行化。8位并行數據格式為HREF、Bll、G2l、B22、G12……，HREF、G21、R22、G23、R24……。通過編程約定發送端與接收端的時序，可將從HD[2：0]得到的PCLK、HREF和VSYNC信號略去而無須計入無線傳輸之列。所以串行化時，將每次從D[7：O]讀入的8位數據由高位到低位依次按順序放進SDRAM緩沖中，再傳給nRF24LOl發送出去即可。

　　2.2 DSP與nRF24L01的接口設計

　　2.2.1 設計要點

　　DSP使用McBSPl與該芯片直接連接。其中CSN為SPI片選引腳，低電平有效，用DSP的XF引腳與CSN引腳連接;CE為收發模式選擇引腳，用HD7進行高低電平控制。其他引腳的連線如圖3所示。在編程時需要注意：

　　①每次通過SPI向nRF24L01發送指令前，必須使CSN得到一次由高到低的電平跳

　　變，即每次執行指令后，都要將CSN置高才能繼續發送下一條指令。

　　②nRF24L01的SPI為下降沿鎖存數據，故應將McBSPl配置成“有延時的下降沿”。

　　③IRQ引腳為低電平有效，每次產生到DSP的中斷必須寫“l”來清除。

　　④若發送端需要接收應答，則應當配置數據通道O來接收應答信號，且接收地址(RX_ADDR_PO)應當與發送地址(TX_ADDR)一致。

　　⑤芯片必須經過Standby模式才能進入TX或RX模式，故在TX和RX模式之間切換時應先將CE拉低以進入Standby模式。

　　⑥寫寄存器的指令只能在Powerdown或Standby模式下執行，故在修改寄存器值前也應當將CE拉低。

　　⑦以下的2.2.2和2.2.3均未開啟AACK和ART功能。因為系統在連續視頻流方式運行時，只要求得到高數據傳輸率以滿足實時性，而并不需要糾錯重發。但在拍攝方式下，則應該打開這兩項功能，以確保圖像數據的完整性。

　　2.2.2 ESB發送數據

　　①將配置位PRIM_RX置低;

　　②保持CSN為低電平，送入接收端的地址(TX_ADDR)和數據(TX_PLD);

　　③將CE置高，開啟數據發送;

　　④數據發送完畢，產生TX_DS中斷;

　　⑤CE置低，可進入Standby模式。

　　2.2.3 ESB接收數據

　　①配置位PRIM_RX置高，CE置高，則130μs后，nRF24L01開始監聽空中信號;

　　②收到合法的數據包后RX_DR產生中斷;

　　③狀態寄存器中的RX_P_NO記錄所接收的數據通道;

　　④CE置低可進入Standby模式;

　　⑤MCU通過SPI得到數據。

　　2.2.4 部分程序示例

　　(1)寫nRF24L01寄存器

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