STM32 DCMI 的帶寬與性能介紹

隨著市場(chǎng)對(duì)更高圖像質(zhì)量的需求不斷增加，成像技術(shù)持續(xù)發(fā)展，各種新興技術(shù)（例如3D、計(jì)算、運(yùn)動(dòng)和紅外線）的不斷涌現(xiàn)。如今的成像應(yīng)用對(duì)高質(zhì)量、易用性、能耗效率、高集成度、快速上市和成本效益提出了全面要求。為了滿足這些要求，STM32 MCU 內(nèi)置的數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI），能夠高效連接并行照相機(jī)模塊。
對(duì)于使用 STM32 DCMI 開發(fā)相機(jī)應(yīng)用的客戶，經(jīng)常有以下問題：STM32 DCMI 最大支持的像素時(shí)鐘是多少？STM32F4/F7/H7/U5 能支持 1280×720 的相機(jī)分辨率嗎？最大的幀率是多少？如何判斷所設(shè)計(jì)的應(yīng)用產(chǎn)生的帶寬是否能充足？相機(jī)輸出是選擇 8 位、10位、12 位、還是 14 位？
針對(duì)這些問題，本文檔從 DCMI 使用的幾個(gè)方面，介紹了 STM32 DCMI 在連續(xù)抓取模式下帶寬的估算，以及提升性能需要注意的事項(xiàng)。客戶在設(shè)計(jì)相機(jī)應(yīng)用時(shí)可以參考。

2. STM32 DCMI
STM32 數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）采用同步并行數(shù)據(jù)總線。它可以輕松集成并適應(yīng)相機(jī)的特殊應(yīng)用要求。DCMI 可連接 8、10、12 和 14 位 CMOS 照相機(jī)模塊，并支持多種數(shù)據(jù)格式：8/10/12/14 位逐行視頻、YCbCr4:2:2 逐行視頻、RGB565 逐行視頻、JPEG 等。像素最大支持 16 位色深。

2.1. STM32 智能架構(gòu)中的 DCMI
DCMI 應(yīng)用需要用幀緩沖區(qū)來存儲(chǔ)采集的圖像。必須根據(jù)圖像大小和傳輸速度使用合適的目標(biāo)存儲(chǔ)區(qū)。在某些應(yīng)用中，必須連接外部存儲(chǔ)器（SDRAM），以便提供較大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。對(duì)于支持 DMA2D（Chrom-ART Accelerator?控制器）的 STM32 系列，也可以用它做色彩空間轉(zhuǎn)換（例如 RGB565 至 ARGB8888），或使用 DMA 從一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)到另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。
下面圖 1 是 STM32F2x7 系列智能架構(gòu)中 DCMI 的例子。這里 DCMI 通過 AHB2 外設(shè)總線連接到 AHB 總線矩陣。DMA2 主控訪問 DCMI，將 DCMI 接收到的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)部 RAM 或外部 SDRAM 中，具體目標(biāo)位置取決于應(yīng)用。

圖1. STM32F2x7 系列智能架構(gòu)中的 DCMI 從設(shè)備 AHB2 外設(shè)

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