單片機圖像采集與網絡傳輸

網絡攝像頭的圖像采集、打包、發送的軟件流程如圖2所示，對應的主程序源碼見例程1。為了便于接收端正確判斷每幀圖像的開始，主程序在發送1幀圖像數據前，先用Send_lwm( ) 函數發送特征字為“lwm”的4字節長的數據包（該函數從略），然后再發送圖像數據。
void main(void) //（例程1--循環采集和發送圖像數據的主程序）：
{ init_8019( ); // RTLS8019AS初始化。
while(1) // 循環采集和發送圖像：
{ img_capture( ); // 采集1幀圖像。
Send_lwm( ); // 發送圖像開始的特征字“lwm”
Send_img( ); // 發送1幀圖像數據。
}
}

3.2 以太網控制芯片的初始化

RTL8019AS 芯片有32個寄存器地址，映射到4個頁面，每頁有16個寄存器。本系統只用0頁的14個（00-01H,04-0BH,0D-0EH,0F-10H）寄存器。程序先定義reg00－reg10, 然后用初始化函數init_8019( )對RTL8019AS各寄存器進行配置：
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)
#define reg00 XBYTE[0x8000] //對應300H A15=1, A14=0,A13=A12=A11=A10=A9=A8=0
………………..
#define reg10 XBYTE[0x9000] //對應310H A15=1, A14=0,A13=0,A12=1,A11=A10=A9=A8=0
sbit RST8019 = P1 ^ 5; // RST8019AS的硬件復位端。
void init_8019(void) // （例程2--RTL8019AS的初始化）：
{ UINT C1; for(C1=0;C11000;C1++); // 軟件延時,確保芯片進入穩定狀態
RST8019=1; for(C1=0;C11000;C1++); // 硬件復位、延時以確保芯片完全復位
RST8019=0; for(C1=0;C11000;C1++); // 硬件復位、延時以確保芯片完全復位
reg00=0x21; // 選擇第0頁寄存器，并使芯片停止收發和DMA操作reg0e=0xC8; // DCR： 采用普通、8位DMA方式
reg07=0xFF; reg0f=0x00; // 清除和屏蔽所有中斷（本系統未采用中斷）
reg0d=0xE0; // TCR：采用普通發送模式、允許CRC產生和校驗
}

為了節省資源，上述對RTLS8019AS的初始化中，凡是與發送無關的寄存器都沒有設置。發送時所要用的組播地址、物理地址和IP地址，則在打包時再封裝到各協議層數據包的頭部。

3.3 圖像數據的采集

負責圖像采集的DB200攝像模塊內部有數據、狀態、采集控制和地址控制4個寄存器,表1是它們的尋址方式。對各寄存器的操作規則如下：

（1）寫操作-對采集控制寄存器（CAP_CTRLr）D0位寫1，可啟動采集過程；對地址控制寄存器（CAP_INCr）D0位寫一次1，其圖像緩存的地址就加1。

（2）讀操作-如果狀態寄存器（CAP_STAUSr）的D0=1，表示可以開始圖像采集過程；D1=1表示已完成1幀圖像采集，可以讀取數據寄存器（CAP_DATAr）的圖像數據。

DB200工作的地址范圍是：1100 0000 0000 0000 ~ 1110 0000 0000 0000 = 0C00H ~ 0E00H。據此，我們可寫出如下圖像采集函數（例程3）：
#define CAP_CONTROLr XBYTE[0X0C000] //A15=1=A14, A13=0
#define CAP_STATUSr XBYTE[0X0C000]
void img_capture( ) // （例程3--圖像采集）：
{ while(!(CAP_STATUSr 0x01)); // 檢查DB200是否準備就緒？
CAP_CONTROLr=0xff; // 啟動采集1幀圖像過程。
while(!(CAP_CONTROLr 0x02)); // 是否采集完1幀圖像？是就結束。
}
img_capture( )函數只完成了1幀圖像數據的采集，采集好的數據存在DB200的數據緩沖區內，留待Send_img( )函數讀取和發送。Send_img( )是以讀1行圖像數據就發送1行的方式工作。其源碼如下：
#define CAP_INCr XBYTE[0X0E000] //A15=1=A14,A13=1
#define CAP_DATAr XBYTE[0X0E000]
extern UCHAR xdata outbuf[1520];
void Send_img( ) // （例程4--圖像數據的讀取和發送）：
{ UINT data Colon, Line ;
for(Line=0;Line288;Line++) // 288行
{ for(Colon=0;Colon385;Colon++) // 385 列
{ databuf[Colon]=CAP_DATAr; // 從 db200讀1個像點到databuf。
CAP_INCr=0xff; // db200圖像數據緩存地址加1。
}
udp_send(databuf, UDP_PORT, 386); // 封裝并發送1行圖像數據。
}
}