數字式CMOS攝像頭在智能車中的應用

3 MT9M011在智能車控制系統中的應用
3．1 硬件設計
MT9M011的電平是3．3 V，而HCSl2單片機系統的I／O電平是5 V，因此需要通過電平轉換芯片將攝像頭輸出數據的電平提升到5V。結合MT9M011的輸出信號時序關系和HCSl2單片機的特點，本文利用HCSl2的ECT模塊提取MT9M011的幀有效信號的上升沿，采用ECT模塊對應引腳的普通I／O口功能采集行有效信號的上升沿。MT9M011的數據輸出信號有10位，鑒于賽道環境相對簡單，只截取高8位作為攝像頭信號輸出，既可以保證圖像分辨率，又可節省HCSl2的存儲空間。HCSl2單片機本身帶有一個標準的I2C模塊，直接使用這個模塊與MT9M011的SCLK和SDAT相接。
3．2 軟件設計
3．2．1 HCSl2單片機I2C模塊配置
HCSl2單片機提供標準的I2C模塊，SCLK引腳能產生多種時鐘頻率，支持主從模式，設有多種標志位以供查詢。初始化I2C模塊時需要完成以下工作：
①設置IBFD寄存器，使產生的SCLK信號能夠對MT9M011進行正常的配置；
②設置IBEN寄存器位，使能I2C模塊；
③設置IBCR，確定I2C模塊的主、從模式，收、發模式以及是否使能中斷功能等。
3．2．2 MT9M011圖像數據采集
受限于單片機時鐘的約束關系，HCSl2的通用I／O口無法檢測攝像頭像素時鐘信號跳變，本文采取以固定周期采集一行數據的方法。因此，采集像素數據的關鍵是準確地采集幀有效信號的上升沿和行有效信號的上升沿。選用的方案是：使用HCSl2單片機的ECT模塊采集幀有效信號的上升沿，使用ECT模塊普通端口模式采集行有效信號的上升沿。
采集對象要求縱、橫分辨率都不能過低，而HCSl2內部存儲空間有限，無法為高分辨率提供有利支持。針對這一矛盾，利用一個像素
與其周圍點的值的關聯性，以及攝像頭所具有的隔行和隔列輸出功能進行跳采集。確定了1 280x 480的分辨率和行列均跳4行采集的模式，
同時軟件上再進行一次隔行采集，最終可得80×60=4 800個像素數據。采集數據的流程如圖4所示。