STM32驱动OV7670(无FIFO)相关问题的解决
前言
之前入手了一块OV7670，直到最近才想着研究研究。首先是直接驱动摄像头显示在LCD上，然后通过串口输出到上位机显示。发现用了串口之后，串口占用CPU时间过长，导致图像刷新就很慢，于是用了DMA与串口进行改进。
后来听说HAL库扩展性很好，而且官方已经停止维护标准库了，所以HAL库可能才是未来的方向。于是又利用HAL库与STM32CUBEMX重新实现了一遍。这样我对HAL库也有了开发的经验了，总之收获很大。
最后把资源传上来了，大家自取吧。
https://download.csdn.net/download/wing_man/85251101?spm=1001.2014.3001.5501
一、OV7670大体介绍与需要关注的点
首先，我们第一步应当对其管脚做相应的了解。看下图
3.3V和GND： 不必多说，供电用。
SCL与SDA： 并不是I2C总线，这里是 SCCB总线所用管脚，与I2C总线很像。主要是用来配置OV7670内部寄存器用的。这个网上资料很多，这里只是说明以下管脚的用途。
VS和HS: VSYNC与HSYNC，图像输出的同步信号。
PCLK与MCLK: PCLK是摄像头输出给32的，MCLK是32输入给摄像头的。
D7-D0： 图像信号输出所用的数据线。
二、遇到的问题及解决
1.引脚冲突
我是在别人代码上做的更改，而且用的标准库。所以对引脚的定义并没有太过深究。下面说明问题， STM32精英版的LCD背光引脚为PB0，而在代码中PB0-7已经被定义为了数据引脚D0-D7。PB0本来在初始化LCD是定义为推挽输出高电平， 后来对OV7670时又被配置成了下拉输入。 于是LCD背光就很闪。
后来转HAL库时利用STM32CUBEMX可视化引脚定义时，发现了这个问题。后来把数据引脚初始化为PC0-PC7时就没有了这个现象。
2.DMA只能发送一次的问题
这个比较坑，初始化DMA后，开启DMA传送后只能传送一次，然后就卡住了。这是因为DMA没有被重新使能，解决方法也很简单，开启一次DMA传送后，在下一次将要开启DMA传送前重新失能使能，然后再开启DMA传送即可。
3.DMA发送数据对齐问题
我定义的采集到的图像数组为16为无符号整型，而串口的发送寄存器为八位的。
然而上位机只能接收灰度图（不是自己编写的，只能如此），OV7670输出的为RGB565格式。所以将RGB565格式转为灰度图后，每一个地址上的数据高8位均为0。比如0xabcd转成0xfa00, 0x1234转为0xba00(并不是实际准确的数值，只是说明格式而已)。
那么按照上卖弄的数据，我们DMA发送时应当发送0xfa, 0xba。高8位的00被舍掉。利用这个特性，引出DMA的数据对齐问题。看下图
按道理来说，我们memory设为半字，peripheral设为byte刚刚好，此时DMA应当传送0xfa,0xba，这样才符合逻辑。然而DMA传送的实际上位0xfa,0x00,0xba,0x00。即高8位并没有舍去，这点很蹊跷。于是只能在要传送的数据上动手脚。
算法：将0xaa00, 0xbb00, 0xcc00, 0xdd00转为0xaabb,0xccdd（类似格式）
void pic_reject(void)
{
u16 *addr = &Image_Use[0][0]; //要处理的图片数组
int i,j;
for(i=0;i<PIC_WIDTH/2;i++) //Iamge_Use[PIC_WIDTH][PIC_LENGTH]
{
for(j=0;j<PIC_LENGTH;j++)
{
*(addr+i*PIC_LENGTH+j) = (*(addr+(2*(i*PIC_LENGTH+j))) ) | ((*(addr + (2*(i*PIC_LENGTH+j))+1)) << 8);
}
}
}
只能先这样解决，具体也没有什么更好的办法。 后续看看能不能找到DMA不能对齐的原因。
4.OV7670图片发白
这可能是输入到OV7670 MCLK引脚的时钟速度不对。 必须满足OV7670操作时序才能得到正确的结果，因此MCLK不论过快还是过慢都会导致OV7670操作时序不匹配，导致图像出现各种各样的问题。 我利用STM32CUBEMX将PA8的速度配置为36MHz解决了这个问题，（8MHz的时候出现的这个问题）。
5.上位机图片下方模糊
这个我不知道是什么原因，我猜测应该是上位机软件设计的原因。毕竟我将串口速度在提高一点的时候，上位机软件就不行了，所以我很怀疑上位机软件设计是否合理。
下方有明显的横条纹。
6.一个比较细节的问题
看代码
int count = 0;
while(1)
{
if(count == 0)
{
xxx;
count++;
}
else
{
xxx;
}
count=count+1;
}
请思考，在第一循环执行完xxx后，程序会不会进入else中执行yyy呢？他惊醒我要时刻注意细节。答案是不会。
好，那么在思考第二次循环，程序会不会进入else中执行xxx呢？答案很简单，会进入，但是调试的时候则很不明显。
if中的xxx和else中的xxx是相同的。在keil中，若你设置编译器优化程度高，那么编译器对你的代码进行优化后。执行到else中，他会转到if中的xxx去执行，因为这样减小程序的大小，毕竟STM32的SRAM就512K。
那么我是怎么发现的呢？ 碰巧看到了keil代码窗口上方的汇编结果。 汇编代码直接BL到if中的xxx处。 所以学会ARM汇编还是挺有用的，可以不精通，但一定能看懂。否则你连32启动前初始化的程序都搞不明白。
7.帧率提高的一些思考
STM32虽然性能相对较高，但想要达到实时的效果还是不太现实的。想要提高帧率，可以配置主时钟到72M，AHB，APB都配置到stm32所能承受的最高速度。如果有可能的话，尽可能提高输送给OV7670的MCLK的速度，但要注意OV7670的操作时序图，在能满足时序要求的情况下尽可能提高MCLK的速度。
其次对于一些硬件能实现的功能尽量用硬件去实现，若要软件实现那么必然会占用CPU资源，导致速度变慢。
其次时间分配要合理，比如我的串口速度为115200波特，DMA发送。即使我启动DMA发送后不去管它，立刻去读取OV7670的数据，显示在LCD上，仍然要等上1秒左右DMA才能发送完。 那么在提高一倍或者多倍串口速度将会比较均衡。 但是这时候要考虑误码率的因素，如果硬件支持的话还是尽量提高串口速度。
总结
收获蛮多，简单总结一下。
1，操作一个设备之前，要对这个设备有大致的了解。我这次成功只是运气好，乱改一通恰好问题解决。若要问题没有解决呢？那么必须看时序操作手册，看寄存器配置，借助示波器看看时序是否符合等等。实际是很复杂的，所以尽量先看设别手册对设备有了具体的了解之后在进行操作。
2，能用硬件尽量用硬件，尽量少占用CPU资源，各个任务的时间要分配好，尽量均衡一点。
3，不要固步自封，比如标准库我用着很顺手，但是官方已经停止维护了，某些32芯片也不支持标准库了，那么我们可以早点转HAL库。当然这并不意味着要抛弃标准库，只是我们要尽早的接触新的东西，比如HAL库。
4，理清思路再去进行操作，不要边操作边想办法，这样很容易走入死胡同。
5，实在想不出问题可以先出去走走，否则也容易走入死胡同。
6，问题解决后想一想它的深层原因，为什么这样就解决了。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-403726.html
技术要点和感悟均已总结完毕，期待我们大家都能共同进步。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-403726.html
到了这里，关于STM32驱动OV7670(无FIFO)相关问题的解决的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
