基于高速率射頻芯片的視頻通信系統(tǒng)介紹

　　2.1 DSP與OV9640的接口設(shè)計

　　該芯片使用OmniVision公司自主開發(fā)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(shù)據(jù)線。系統(tǒng)中僅對OV9640進行控制而不需要獲知其狀態(tài)，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(fā)送時鐘信號和控制數(shù)據(jù)。具體的硬件連線如圖3所示。

　　值得注意的是：

　?、偈褂肈SP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(xiàn)對OV9640的啟停或工作模式控制。

　?、谕ㄟ^修改OV9640的寄存器COMC，將輸出大小設(shè)定為1280×960或者QQVGA。

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

　　④FREX為連續(xù)幀模式的允許/禁止信號，但默認為禁止。應(yīng)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(xiàn)連續(xù)幀的數(shù)據(jù)輸出;將FREX置低即可返回到(單幀)拍攝模式。

　　⑤計算數(shù)據(jù)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(fā)送速度2Mbps計算，則每秒可發(fā)送

　　2000000/153600≈13幀

　　即本系統(tǒng)能以160×120(@13 fps)的速度傳輸視頻信號。

　?、掭敵鰯?shù)據(jù)的并一串轉(zhuǎn)換。

　　OV9640輸出8位并行數(shù)據(jù)，而nRF24L01為串行接口,因而需要將并行數(shù)據(jù)串行化。8位并行數(shù)據(jù)格式為HREF、Bll、G2l、B22、G12……，HREF、G21、R22、G23、R24……。通過編程約定發(fā)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(shù)據(jù)由高位到低位依次按順序放進SDRAM緩沖中，再傳給nRF24LOl發(fā)送出去即可。

　　2.2 DSP與nRF24L01的接口設(shè)計

　　2.2.1 設(shè)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(fā)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(fā)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(zhí)行指令后，都要將CSN置高才能繼續(xù)發(fā)送下一條指令。

　?、趎RF24L01的SPI為下降沿鎖存數(shù)據(jù)，故應(yīng)將McBSPl配置成“有延時的下降沿”。

　?、跧RQ引腳為低電平有效，每次產(chǎn)生到DSP的中斷必須寫“l”來清除。

　　④若發(fā)送端需要接收應(yīng)答，則應(yīng)當(dāng)配置數(shù)據(jù)通道O來接收應(yīng)答信號，且接收地址(RX_ADDR_PO)應(yīng)當(dāng)與發(fā)送地址(TX_ADDR)一致。

　?、菪酒仨毥?jīng)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(yīng)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(zhí)行，故在修改寄存器值前也應(yīng)當(dāng)將CE拉低。

　?、咭韵碌?.2.2和2.2.3均未開啟AACK和ART功能。因為系統(tǒng)在連續(xù)視頻流方式運行時，只要求得到高數(shù)據(jù)傳輸率以滿足實時性，而并不需要糾錯重發(fā)。但在拍攝方式下，則應(yīng)該打開這兩項功能，以確保圖像數(shù)據(jù)的完整性。

　　2.2.2 ESB發(fā)送數(shù)據(jù)

　?、賹⑴渲梦籔RIM_RX置低;

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

　?、蹖E置高，開啟數(shù)據(jù)發(fā)送;

　　④數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，產(chǎn)生TX_DS中斷;

　　⑤CE置低，可進入Standby模式。

　　2.2.3 ESB接收數(shù)據(jù)

　?、倥渲梦籔RIM_RX置高，CE置高，則130μs后，nRF24L01開始監(jiān)聽空中信號;

　?、谑盏胶戏ǖ臄?shù)據(jù)包后RX_DR產(chǎn)生中斷;

　?、蹱顟B(tài)寄存器中的RX_P_NO記錄所接收的數(shù)據(jù)通道;

　?、蹸E置低可進入Standby模式;

　?、軲CU通過SPI得到數(shù)據(jù)。

　　2.2.4 部分程序示例

　　(1)寫nRF24L01寄存器

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