AN5020應(yīng)用筆記用于STM32MCU的數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）引言隨著市場對更高圖像質(zhì)量的需求不斷增加，成像技術(shù)持續(xù)發(fā)展，各種技術(shù)（例如，3D算、運(yùn)動和紅外線）不斷涌現(xiàn)。如今的成像應(yīng)用對高質(zhì)量、易用性、功率效率、高度集成、快速上市和成本效益提出了全面

要求。為了滿足這些要求，CU內(nèi)置數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI），能夠連接高效的并行照相機(jī)模塊。此外，STM32MCU還提供許多性能等級（CPUMCU子系統(tǒng)、DSPFPU）。它們還提供

各種功耗模式、豐富的外設(shè)和接口組合（SPI、、I2C、SDIOUSB、ETHERNET、

應(yīng)用和連接解決方案（IOT）提供保障。本應(yīng)用筆記將向STM32用戶介紹一系列基本概念，并為DCMI的功能、架構(gòu)和配置提供通俗易懂的說明。此外，還提供了各種具體示例作為支持。參考文檔冊一起閱讀使用：?）

的高級ARM??RM0090）的高級ARM??STM32F446xx基于32位MCU（RM0390）的高級ARM??STM32F469xxSTM32F479xx基于32MCURM0386）的高級ARM?

?STM32F75xxx和STM32F74xxx基于32位MCU（RM0385）的高級ARM?

?STM32F76xxx和STM32F77xxx基于32位MCU（RM0410）的高級ARM?

?STM32L4x5STM32L4x6基于32MCU（RM0351）的高級ARM?

?STM32H7x3基于32MCURM0433）的高級ARM?2018年月DocID030399Rev1[EnglishRev1]1/852AN5020表適用產(chǎn)品類型STM32系列STM32F2系列STM32F2x7STM32F4系列STM32F7系列STM32F7x5STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8、STM32F7x9STM32L4系列STM32L4x6STM32H7系列STM32H7x32/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020目錄目錄1概述：照相機(jī)模塊和基本概念...................................91.1成像的基本概念.............................................91.2照相機(jī)模塊................................................101.2.1照相機(jī)模塊的組件.........................................1.2.2照相機(jī)模塊互聯(lián)（并行接口）................................2STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽...........................132.1數(shù)字?jǐn)z像頭接口(DCMI)......................................132.2不同STM32MCU的DCMI可用性和特性..........................132.3智能架構(gòu)中的DCMI..........................................142.3.1STM32F2x7系列的系統(tǒng)架構(gòu).................................2.3.2STM32F407/417、STM32F427/437、STM32F429/439、STM32F446和STM32F469/479系列的系統(tǒng)架構(gòu)...152.3.3STM32F7x5STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8STM32F7x9系列的系統(tǒng)架構(gòu)......................2.3.4STM32L496xxSTM32L4A6xx器件的系統(tǒng)架構(gòu).................2.3.5STM32H7x3系列的系統(tǒng)架構(gòu).................................2.4具有DCMI和/或照相機(jī)模塊的參考板............................203DCMI描述.................................................223.1硬件接口..................................................223.2照相機(jī)模塊和DCMI的互聯(lián)....................................25DCMI功能說明.............................................253.4數(shù)據(jù)同步..................................................253.4.1硬件（或外部）同步.......................................3.4.2內(nèi)嵌碼（或內(nèi)部）同步......................................3.5捕獲模式..................................................293.5.1快照模式................................................3.5.2連續(xù)采集模式.............................................3.6數(shù)據(jù)格式和存儲............................................313.6.1單色....................................................3.6.2RGB565.................................................3.6.3..................................................3.6.4YCbCr，僅Y分量..........................................DocID030399Rev1[EnglishRev1]3/855目錄AN50203.6.5JPEG...................................................3.7其他功能..................................................343.7.1裁剪功能................................................3.7.2圖像大小調(diào)整（分辨率修改）................................DCMI中斷................................................353.9低功耗模式................................................364DCMI配置.................................................38GPIO配置.................................................384.2時鐘和定時配置............................................394.2.1系統(tǒng)時鐘配置（HCLK）....................................4.2.2DCMI時鐘和定時配置（DCMI_PIXCLK）.......................DCMI配置................................................424.3.1捕獲模式(Capture...................................424.3.2數(shù)據(jù)格式................................................4.3.3圖像分辨率和大小.........................................DMA配置.................................................424.4.1用于DCMI至存儲器傳輸?shù)腄MA常用配置........................4.4.2根據(jù)圖像大小和捕獲模式設(shè)置............................4.4.3DCMI通道和流的配置......................................4.4.4DMA_SxNDTR寄存器......................................4.4.5FIFO和批量傳輸?shù)呐渲?....................................4.4.6快照捕獲中用于低分辨率的正常模式...........................4.4.7連續(xù)捕獲中用于低分辨率的循環(huán)模式...........................4.4.8用于中等分辨率的雙緩沖區(qū)模式（快照或連續(xù)捕獲）..............4.4.9用于更高分辨率的DMA..................................4.5相機(jī)模塊配置..............................................515功耗和性能考慮.............................................525.1功耗.....................................................525.2性能考慮..................................................526DCMI應(yīng)用示例..............................................54DCMI應(yīng)用場景示例..........................................546.2STM32Cube固件示例........................................556.3基于STM32CubeMX的DCMI示例...............................564/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020目錄6.3.1硬件說明................................................6.3.2常用配置示例.............................................6.3.3RGB數(shù)據(jù)的捕獲和顯示.....................................6.3.4YCbCr數(shù)據(jù)的捕獲.........................................6.3.5僅Y分量數(shù)據(jù)的捕獲........................................6.3.6SxGA分辨率的捕獲（YCbCr數(shù)據(jù)格式）........................6.3.7JPEG格式的捕獲..........................................7支持的設(shè)備................................................828結(jié)論......................................................839版本歷史..................................................84DocID030399Rev1[EnglishRev1]5/855表格索引AN5020表格索引適用產(chǎn)品................................................................2

表2.DCMI和相關(guān)資源可用性...................................................表3.STM32F4系列中的SRAM可用性.............................................表4.各種STM32板上的DCMI和照相機(jī)模塊........................................表5.低功耗模式下的DCMI操作.................................................表6.不同STM32器件的DMA流的選擇............................................表7.一次DMA傳輸中傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)...........................................表8.正常模式下的最高圖像分辨率...............................................表9.雙緩沖區(qū)模式下的最高圖像分辨率...........................................表10.最大DCMI_PIXCLK時的最大數(shù)據(jù)流..........................................表11.STM32CubeDCMI...................................................表12.支持的照相機(jī)模塊示例....................................................表13.文檔版本歷史...........................................................表14.中文文檔版本歷史........................................................6/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020圖片索引圖片索引圖1.原始圖像與數(shù)字圖像的比較..................................................9

圖2.水平消隱說明...........................................................圖3.垂直消隱說明...........................................................圖4.照相機(jī)模塊.............................................................圖5.照相機(jī)模塊與MCU的連接..................................................圖6.STM32F2x7系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2外設(shè)............................圖7.STM32F407/417STM32F427/437、STM32F429/439、STM32F446STM32F469/479系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2............圖8.STM32F7x5、STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2................圖9.STM32L496xx和STM32L4A6xx器件智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2外設(shè)智能架構(gòu).....19

圖10.STM32H7x3系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備外設(shè)................................圖11.DCMI.............................................................圖12.DCMI.............................................................圖13.按位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器............................................圖14.按10位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器...........................................圖15.按12位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器...........................................圖16.按14位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器...........................................圖17.STM32MCU和照相機(jī)模塊的互聯(lián)(1)..........................................圖18.硬件同步模式下的幀結(jié)構(gòu)..................................................圖19.內(nèi)嵌碼字節(jié).............................................................圖20.內(nèi)嵌碼同步模式1下的幀結(jié)構(gòu)................................................圖21.內(nèi)嵌碼同步模式2下的幀結(jié)構(gòu)................................................圖22.內(nèi)嵌碼取消掩碼..........................................................圖23.快照模式下的幀接收......................................................圖24.連續(xù)抓取模式下的幀接收..................................................圖25.像素光柵掃描順序........................................................圖26.使用單色數(shù)據(jù)填充的DCMI數(shù)據(jù)寄存器........................................圖27.使用RGB數(shù)據(jù)填充的DCMI數(shù)據(jù)寄存器........................................圖28.使用YCbCr數(shù)據(jù)填充的DCMI數(shù)據(jù)寄存器.......................................圖29.僅使用Y分量數(shù)據(jù)填充的DCMI數(shù)據(jù)寄存器.....................................圖30.JPEG數(shù)據(jù)接收..........................................................圖31.幀分辨率修改...........................................................圖32.DCMI中斷和寄存器.......................................................圖33.DCMI_ESCR寄存器字節(jié)...................................................圖34.FEC結(jié)構(gòu)...............................................................圖35.LEC...............................................................40

圖36.FSC結(jié)構(gòu)...............................................................圖37.LSC...............................................................41

圖38.內(nèi)嵌碼同步模式下的幀結(jié)構(gòu).................................................圖39.通過DMA傳輸數(shù)據(jù).......................................................圖40.循環(huán)模式下的幀緩沖區(qū)和DMA_SxNDTR寄存器.................................圖41.雙緩沖區(qū)模式下的幀緩沖區(qū)和DMA_SxNDTR寄存器.............................圖42.高分辨率時的DMA操作....................................................圖43.STM32DCMI應(yīng)用示例....................................................圖44.捕獲和顯示應(yīng)用中的數(shù)據(jù)路徑...............................................圖45.32F746GDISCOVERYSTM32F4DIS-CAM的互聯(lián).............................圖46.32F746GDISCOVERY板上的照相機(jī)連接器....................................DocID030399Rev1[EnglishRev1]7/858圖片索引AN5020圖47.STM32F4DIS-CAM上的照相機(jī)連接器........................................圖48.STM32CubeMX-DCMI同步模式選擇........................................圖49.STM32CubeMX-選擇“配置選項(xiàng)卡”..........................................圖50.STM32CubeMX-“配置選項(xiàng)卡上的DCMI按鈕..................................圖51.STM32CubeMX-選擇“GPIO設(shè)置”...........................................圖52.STM32CubeMX-選擇DCMI............................................圖53.STM32CubeMX-選擇“GPIO無上拉且無下拉”..................................圖54.STM32CubeMX-選擇“參數(shù)設(shè)置”選項(xiàng)卡......................................圖55.STM32CubeMX-DCMI控制信號和捕獲模式配置...............................圖56.STM32CubeMX-配置DCMI............................................圖57.STM32CubeMX-選擇“DMA設(shè)置”選項(xiàng)卡......................................圖58.STM32CubeMX-選擇“添加按鈕............................................圖59.STM32CubeMX-DMA流配置..............................................圖60.STM32CubeMX：DMA配置................................................圖61.STM32CubeMX-配置PH13............................................圖62.STM32CubeMX-“配置選項(xiàng)卡上的“GPIO”按鈕.................................圖63.STM32CubeMX-配置DCMI電源引腳........................................圖64.STM32CubeMX-HSI配置.................................................圖65.STM32CubeMX-時鐘配置.................................................8/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020概述：照相機(jī)模塊和基本概念1概述：照相機(jī)模塊和基本概念本節(jié)提供照相機(jī)模塊及其主要元件的概述，并介紹了并行照相機(jī)模塊的外部接口。1.1成像的基本概念本節(jié)提供像場的簡介以及基本概念和原理（例如像素、分辨率、色深和消隱）的概述。?像素：圖像的每個點(diǎn)均體現(xiàn)了彩色圖像的顏色或黑白照片的灰度。通過數(shù)值逼近重建最終圖像。該數(shù)字圖像是由物理點(diǎn)組成的二維數(shù)組。每個點(diǎn)稱為一個像素（源自圖像元素）。換句話說，像素是圖像的最小可控元素。每個像素均可尋址。圖1示了原始圖像與數(shù)值逼近之間的差異。圖1.原始圖像與數(shù)字圖像的比較?分辨率：圖像中像素的數(shù)量。像素越多，圖像尺寸越大。當(dāng)圖像尺寸相同時，像素的數(shù)量越多，圖像包含的細(xì)節(jié)越豐富。?色深（位深）：用于指示像素顏色的位數(shù)。它也被稱為每像素位數(shù)（bpp）。示例：–對于二值圖像，每個像素包含一位。每個像素為黑色或白色（或）。–對于灰度圖，圖像通常為2bpp（每個像素可以有級灰階中的1級）至8bbp

（每個像素可以有256級灰階中的1級）。–對于彩色圖像，每個像素的位數(shù)為至24不等（每個像素最多可以有16777216種可能的顏色）。?幀率（視頻）：每秒傳輸?shù)膸ɑ驁D像）數(shù)，表示為幀每秒（FPSDocID030399Rev1[EnglishRev1]9/8584概述：照相機(jī)模塊和基本概念A(yù)N5020?水平消隱：一行末尾與下一行開頭之間被忽略的行。圖水平消隱說明?n?δ????ε?????????n+1?δ????εMSv46626V1?垂直消隱：幀最后一行末尾與下一幀第一行開頭之間被忽略的行。圖垂直消隱說明?1??n??????1??2?MSv46627V1?逐行掃描：一種處理移動圖像的方式。它可以按順序逐一掃描行，無需像隔行掃描一樣將奇數(shù)行與偶數(shù)行分開。構(gòu)建圖像：–在逐行掃描時，先繪制第一行，然后是第二行，再到第三行。–在隔行掃描時，每一幀分為兩個場，即奇數(shù)行和偶數(shù)行。兩個場交替顯示。1.2照相機(jī)模塊照相機(jī)模塊由四部分組成：圖像傳感器、鏡頭、印刷電路板（PCB）和接口。圖4所示為一些常用照相機(jī)模塊的示例。4.照相機(jī)模塊MSv46622V110/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020概述：照相機(jī)模塊和基本概念1.2.1照相機(jī)模塊的組件下文描述了照相機(jī)模塊的四個組件：圖像傳感器它是一種模擬設(shè)備，能夠?qū)⒔邮盏降墓廪D(zhuǎn)換為電子信號。這些信號傳輸構(gòu)成數(shù)字圖像的信

數(shù)字照相機(jī)中可以使用兩種類型的傳感器：?CCD（電荷耦合器件）傳感器?CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）傳感器。二者都將光轉(zhuǎn)換為電子信號，但是有各自的轉(zhuǎn)換方法。由于性能持續(xù)改進(jìn)且成本不斷下降，CMOS成像裝置已在數(shù)字?jǐn)z影領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。鏡頭鏡頭是一種光學(xué)鏡片，能夠嚴(yán)格復(fù)制圖像傳感器捕獲的實(shí)際圖像。挑選合適的鏡頭是用戶創(chuàng)

造力的一部分，并會顯著影響圖像質(zhì)量。印刷電路板(PCB)PCB是一種由電子元件組成的板，用于確保良好的極化并保護(hù)圖像傳感器。PCB還為照相機(jī)模塊的所有其他部分提供支持。照相機(jī)模塊的互聯(lián)照相機(jī)接口是一種橋接器，能夠?qū)D像傳感器連接到嵌入式系統(tǒng)并發(fā)送或接收信號。照相機(jī)

與嵌入式系統(tǒng)之間傳輸?shù)男盘栔饕牵?控制信號?圖像數(shù)據(jù)信號

?電源信號?照相機(jī)配置信號。根據(jù)數(shù)據(jù)信號的傳輸方式，可將照相機(jī)接口分為兩種類型：并行和串行接口。1.2.2照相機(jī)模塊互聯(lián)（并行接口）如上文所述，照相機(jī)模塊需要四種主要類型的信號來正確發(fā)送圖像數(shù)據(jù)：控制信號、圖像數(shù)

據(jù)信號、電源信號和照相機(jī)配置信號。圖5所示為CMOS傳感器及其與MCU互聯(lián)的典型框圖。DocID030399Rev1[EnglishRev1]84概述：照相機(jī)模塊和基本概念A(yù)N5020圖5.照相機(jī)模塊與MCU的連接MSv46624V1控制信號這些信號用于時鐘生成和數(shù)據(jù)傳輸同步。必須根據(jù)照相機(jī)規(guī)格提供照相機(jī)時鐘。照相機(jī)還提供數(shù)據(jù)同步信號：?HSYNC，用于行同步

?VSYNC，用于幀同步。圖像數(shù)據(jù)信號每一個這樣的信號發(fā)送一位圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)信號寬度代表每個像素時鐘要傳輸?shù)奈粩?shù)。

該數(shù)值取決于照相機(jī)模塊的并行接口和嵌入式系統(tǒng)接口。電源信號與任何嵌入式電子系統(tǒng)一樣，照相機(jī)模塊需要電源。照相機(jī)模塊的數(shù)據(jù)手冊中指定了模塊的

工作電壓。配置信號這些信號用于：?配置合適的圖像特性，例如分辨率、格式和幀率

?配置對比度和亮度?選擇接口類型（照相機(jī)模塊可支持多個接口：一個并行接口和一個串行接口。然后，用戶應(yīng)根據(jù)應(yīng)用選擇最方便的接口。）大多數(shù)照相機(jī)模塊通過I2C通信總線實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。12/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽2STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽本節(jié)提供了不同STM32器件的數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）可用性的綜合概述，并給出了關(guān)于

STM32MCU架構(gòu)中DCMI集成的簡單易懂的說明。2.1數(shù)字?jǐn)z像頭接口(DCMI)要求。DCMI連接、10、12和14CMOS照相機(jī)模塊，并支持多種數(shù)據(jù)格式。2.2不同STM32MCU的DCMI可用性和特性表2對內(nèi)置DCMI的STM32器件進(jìn)行了匯總；它還顯示了方便DCMI操作或可以在同一應(yīng)用中

與DCMI一起使用的其他硬件資源的可用性。目標(biāo)存儲區(qū)。在某些應(yīng)用中，必須連接外部存儲器，以便提供較大空間用于數(shù)據(jù)存儲。因此，可以使用

Quad-SPI。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參考應(yīng)用筆記STM32微控制器上的Quad-SPI接口

（AN4760）。DMA2D（Accelerator?控制器）可用于色彩空間轉(zhuǎn)換（例如RGB565至

ARGB8888），或從一個存儲區(qū)到另一個存儲區(qū)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。JPEG編解碼器能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮（JPEG編碼）或解壓縮（JPEG解碼）。表DCMI和相關(guān)資源可用性STM32系列最大閃存大小（字節(jié)）片上SRAM（字節(jié)）QUADSPI最高FMCSRAM和SDRAM頻率(MHz)(1)最大DCMI像素時鐘輸入(MHz)(2)JPEG器DMA2DLCD_TFT控制(3)MIPI-DSI主機(jī)(4)最高AHB頻率(MHz)STM32F2x71M128無6048無無無無120STM32F407/4171M192無6054無無無無168STM32F427/4372M256無9054無有無無180STM32F429/4392M256無9054無有有無180STM32F446K128有9054無無無無180STM32F469/4792M384有9054無有有有180STM32F7x52M512有無有無無216STM32F7x61M320有無有有無216STM32F7x72M512有有有有無216STM32F7x8STM32F7x92M512有有有有有216DocID030399Rev1[EnglishRev1]13/8584STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽AN5020表2.DCMI和相關(guān)資源可用性（續(xù)）STM32系列最大閃存大小（字節(jié)）片上SRAM（字節(jié)）QUADSPI最高FMCSRAM和SDRAM頻率(MHz)(1)最大DCMI像素時鐘輸入(MHz)(2)JPEG器DMA2DLCD_TFT控制(3)MIPI-DSI主機(jī)(4)最高AHB頻率(MHz)STM32L4x61M320有4032無有無無STM32H7x32M1000有有有有無4001.用于STM32F2x7和STM32F407/417系列的FSMC。2.對于像素時鐘頻率（DCMI_PIXCLK），請參考相應(yīng)器件的數(shù)據(jù)手冊。3.關(guān)于STM32外設(shè)的更多信息，請參考應(yīng)用筆記AN4861。4.關(guān)于STM32的MIPI-DSI主機(jī)的更詳細(xì)信息，請參見應(yīng)用筆記AN4860。2.3智能架構(gòu)中的DCMIDCMI通過AHB2外設(shè)總線連接到AHB總線矩陣。DMA將訪問它以便傳輸接收到的圖像數(shù)據(jù)。所接收數(shù)據(jù)的目標(biāo)位置取決于應(yīng)用。STM32MCU的智能架構(gòu)允許：?并將接收的數(shù)據(jù)（圖像編號n+1）傳輸?shù)酱鎯ζ鳌??通過多層總線矩陣實(shí)現(xiàn)存儲器吞吐量改善和性能改進(jìn)。14/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽2.3.1STM32F2x7系列的系統(tǒng)架構(gòu)STM32F2x7系列器件基于32位多層總線矩陣，允許八臺主設(shè)備和七臺從設(shè)備之間的互聯(lián)。圖6所示為STM32F2x7xx器件中的DCMI互聯(lián)和數(shù)據(jù)路徑。圖STM32F2x7系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2Cortex-M3GPDMA1GPDMA2MACEthUSBOTGHSSRAM1????-SSRAM2AHB1??AHB2??FSMCAPB1APB2DCMI_VSYNCDCMI_HSYNCDCMIDCMI_PIXCLK??[0:13]??DCMI?DMA?????32??????????????????????2.3.2STM32F407/417、STM32F427/437、STM32F429/439、STM32F446和STM32F469/479系列的系統(tǒng)架構(gòu)于32位多層總線矩陣，能夠?qū)崿F(xiàn)以下設(shè)備之間的互聯(lián)：?對于STM32F429/439系列，為十臺主設(shè)備和八臺從設(shè)備

?對于STM32F469/479系列，為十臺主設(shè)備和九臺從設(shè)備

?對于STM32F446系列，為七臺主設(shè)備和七臺從設(shè)備

?對于STM32F407/417系列，為八臺主設(shè)備和七臺從設(shè)備

?對于STM32F427/437系列，為八臺主設(shè)備和八臺從設(shè)備。（對于STM32F407/417系列，為FSMC）。圖系列微控制器中的DCMI互聯(lián)和數(shù)據(jù)路徑。DocID030399Rev1[EnglishRev1]15/8584STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽AN5020圖7.STM32F407/417STM32F427/437、STM32F429/439、STM32F446和STM32F469/479系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2外設(shè)64-KbCCM??RAM(3)Cortex-M4GPDMA1GPDMA2MACEth(4)USBOTGHSLDTC(5)Chrom-ART(DMA2D)(5)(6)(6)??SRAM1(1)SRAM2(1)SRAM3(1)APB1AHB1??APB2AHB2??FMC(7)DCMI_VSYNCDCMI_HSYNCDCMIDCMI_PIXCLK????-SDualQuad-SPI(2)??[0:13]??DCMI?DMA?????????????????32??????????MS46629V11.有關(guān)SRAM1、SRAM2和SRAM3的更多信息，請參見表3。表3.STM32F4系列中的SRAM可用性STM32系列SRAM1（KB）SRAM2（KB）SRAM3（KB）STM32F407/41716xSTM32F427/437-STM32F429/4391664STM32F44616xSTM32F469/479160321282.僅STM32F469/479和STM32F446系列提供雙路Quad-SPI接口。3.STM32F446xx器件不提供64-KbCCM數(shù)據(jù)RAM。4.STM32F446xx器件不提供以太網(wǎng)MAC接口。5.內(nèi)置LTDC和DMA2D的系列只有STM32F429/439和STM32F469/479。6.對于STM32F407/417系列：-以太網(wǎng)主設(shè)備與閃存的DCode總線之間不互聯(lián)-USB主設(shè)備與閃存的DCode總線之間不互聯(lián)。對于STM32F446系列，USB主設(shè)備與閃存的DCode總線之間不互聯(lián)。7.用于STM32F407/417系列的FSMC。16/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽2.3.3STM32F7x5、STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列的系統(tǒng)架構(gòu)矩陣，能夠?qū)崿F(xiàn)以下設(shè)備之間的互聯(lián)：?備?對于STM32F7x5系列，為十一臺主設(shè)備和八臺從設(shè)備。外設(shè)。通過圖互聯(lián)和數(shù)據(jù)路徑。DocID030399Rev1[EnglishRev1]17/8584STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽AN5020圖8.STM32F7x5STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2外設(shè)DTCMITCMAHBSARMCortex-M7L1-??(1)GPDMA1GPDMA2MACEthUSBOTGHS(2)DMA2DDTCMRAM(3)AXIMAHBPITCMRAM(4)AXI???AHBITCM??64?AHB64?????APB1SRAM1(5)(6)SRAM2APB2AHB1??AHB2??FMCDCMIDCMI_VSYNCDCMI_HSYNCDCMI_PIXCLK32?????-S?Quad-SPI??[0:13]??DCMI?DMA?????????????????64???32????????MS46630V11.I/D緩存空間大小：-STM32F7x5和STM32F7x6系列為4Kb-STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列為16Kb。2.僅STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列提供LTDC（LCD-TFT控制器）。3.DTCMRAM大小：-STM32F7x5和STM32F7x6系列為64Kb-STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列為128Kb。4.STM32F7x5、STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列的ITCMRAM大小為16KB。5.SRAM1大小：-STM32F7x5和STM32F7x6系列為240Kb-STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列為368Kb。6.STM32F7x5、STM32F7x6、STM32F7x7、STM32F7x8和STM32F7x9系列的SRAM2大小為16KB。18/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽2.3.4STM32L496xx和STM32L4A6xx器件的系統(tǒng)架構(gòu)間的互聯(lián)。外設(shè)。通過在STM32L496xxSTM32L4A6xxMCU中，DMA只有一個端口（有別于外設(shè)端口獨(dú)立于存

及外設(shè)至存儲器、存儲器至外設(shè)和外設(shè)至外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸。圖9所示為STM32L496xx和STM32L4A6xx器件中的DCMI互聯(lián)和數(shù)據(jù)路徑。圖9.STM32L496xx和STM32L4A6xx器件智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備AHB2外設(shè)智能架構(gòu)DMA1DMA2DMA2DICodeDCode??δ1-MbεSRAM1SRAM2AHB1??AHB2??FMCDCMI_VSYNCDCMI_HSYNCDCMIDCMI_PIXCLK32?????-SQUADSPI??[0:13]??DCMI?DMA?????32??????????????????????MS46631V1DocID030399Rev1[EnglishRev1]19/8584STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽AN50202.3.5STM32H7x3系列的系統(tǒng)架構(gòu)STM32H7x3xx器件基于一個AXI總線矩陣、兩個AHB總線矩陣和總線橋，允許18臺主設(shè)備和

20臺從設(shè)備之間的互聯(lián)。的數(shù)據(jù)傳輸。能

夠?qū)CMI（位于域2中）接收的數(shù)據(jù)傳輸至域1或域3中的存儲區(qū)。圖10所示為STM32H7x3xx器件中的DCMI互聯(lián)和數(shù)據(jù)路徑。10.STM32H7x3系列智能架構(gòu)中的DCMI從設(shè)備外設(shè)AHBSCortex-M7ITCMDTCMSDMDMAMMC1DMA2DLTDCD1?D2AHBDMA1DMA2ETHMACSDMMC2USBHS1USBHS2APB3AHB3??A??BAXISRAMQSPIAPB1DCMIDCMI_VSYNCDCMI_HSYNCDCMI_PIXCLK??[0:13]FMCAPB264?AXI?????D132?AHB????D2?D1AHB?D2D2?D3AHB????????DMA2???????DMA1?????????????64?????32??????????AHBTCMAXIAPBD1?D3AHBBDMA32?AHB?????D3AHB4??SRAMδ4-KbεAPB4MS46689V1SRAM4(64-Kbyte)2.4具有DCMI和/或照相機(jī)模塊的參考板，有些則具有板載照相機(jī)模塊。可根據(jù)應(yīng)用和硬件資源選擇板。表4總結(jié)了各種STM32參考板的DCMI、照相機(jī)模塊和存儲器可用性。20/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020STM32數(shù)字照相機(jī)接口（DCMI）總覽4.各種STM32板上的DCMI和照相機(jī)模塊(1)STM32系列板照相機(jī)模塊CMOS傳感器SRAM（KB）總線寬度外部SRAM總線寬度（位）STM32F2x7有(2)OV2640或OV9655有(2)STM32F4DISCOVERY有(3)或(4)NASTM32F407/417有(2)OV965519632F429IDISCOVERYN(3)NA16NASTM32F429/439有(2)OV2640或OV96553216STM32F446有(2)S5k5CAGA12816NA32F469IDISCOVERYN(3)NANASTM32F469/47932有(2)S5k5CAGA1632F746GDISCOVERY有(4)OV965516NASTM32F7x6有(2)S5k5CAGA321632F769IDISCOVERYN(3)NANASTM32F7x932有(2)S5k5CAGA16STM32L4x632L496GDISCOVERY有(4)OV9655320NANASTM32H7x3(3)NA86432161.NA：不適用。用戶應(yīng)使用與DCMI接口兼容的合適照相機(jī)模塊。2.對于不同的板，可使用特定的連接器連接DCMI和照相機(jī)模塊。-對于、、和，將可以連接兩種照相機(jī)：模塊

（傳感器OV9655，（傳感器，-對于和，連接照相機(jī)模塊子板MB1066。-對于、、、、、

和，連接照相機(jī)模塊子板。3.照相機(jī)模塊可通過GPIO引腳連接到DCMI。4.照相機(jī)模塊可通過FFC（柔性扁平電纜）連接到DCMI：-對于STM32F4DISCOVERY，應(yīng)使用STM32F4DIS-EXT擴(kuò)展板連接STM32F4DIS-CAM照相機(jī)模塊。

-對于32F746IDISCOVERY和32L496GDISCOVERY，可直接連接STM32F4DIS-CAM板。

關(guān)于STM32F4DIS-EXT和STM32F4DIS-CAM的更多信息，請?jiān)L問意法半導(dǎo)體網(wǎng)站DocID030399Rev1[EnglishRev1]21/8584DCMI描述AN50203DCMI描述本節(jié)將詳細(xì)描述DCMI及其處理圖像數(shù)據(jù)和同步信號的方式。DCMI僅支持從設(shè)備輸入模式。3.1硬件接口DCMI包括：?最多14條數(shù)據(jù)線（D13-D0）

?像素時鐘線DCMI_PIXCLK?DCMI_HSYNC線（水平同步）

?DCMI_VSYNC線（垂直同步）。DCMI包含最多17路輸入。DCMI輸入的數(shù)量（11、131517路信號）隨用戶使能的數(shù)據(jù)

線數(shù)量（、10、1214）而變化。如果使用小于14位的數(shù)據(jù)寬度，則不得通過GPIO復(fù)用功能將未使用引腳分配給DCMI。可將未使用輸入引腳分配給其他外設(shè)。對于內(nèi)嵌碼同步，DCMI只需要9路輸入（8路數(shù)據(jù)線和DCMI_PIXCLK）就能正常工作。8個

未使用引腳可用于GPIO或其他功能。圖DCMI信號??[31:0]DCMI_D[0:13]????DCMIDCMI_PIXCLKDCMI??DCMI_HSYNCDMA??DCMI_VSYNCMSv46632V1如果選擇x位數(shù)據(jù)寬度（使能x路數(shù)據(jù)線，x為、10、1214），每個DCMI_PIXCLK周期

將傳輸x位圖像（或視頻）數(shù)據(jù)，并壓縮到32位寄存器中。22/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020DCMI描述如圖12所示，DCMI由四個主要元件組成：圖12.?位寄存器。?數(shù)據(jù)提取器：確保對通過DCMI接收的數(shù)據(jù)的提取。?就沒有溢出保護(hù)來防止數(shù)據(jù)被覆蓋。如果同步信號溢出或出錯，F(xiàn)IFO將復(fù)位，DCMI接

口將等待新的幀開始。?位寄存器：數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)位在這里被打包以便通過通用通道進(jìn)行傳輸。捕獲

數(shù)據(jù)在32位寄存器中的定位放置取決于數(shù)據(jù)寬度：–對于8位數(shù)據(jù)寬度，DCMI捕獲個LSB（忽略其他路輸入D[13:8]）。捕獲的第

一個數(shù)據(jù)字節(jié)放置在32位字的LSB位置，捕獲的第四個數(shù)據(jù)字節(jié)放置在MSB位

置。因此，在此情況下，每四個像素時鐘周期會生成一個32位數(shù)據(jù)字。DocID030399Rev1[EnglishRev1]23/8584DCMI描述AN502013.按8位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器n+3[7:0]n+2[7:0]n+1[7:0]n[7:0]3124231615870MSv46634V1有關(guān)詳細(xì)信息，請參見第3.6節(jié)：數(shù)據(jù)格式和存儲。–對于10位數(shù)據(jù)寬度，DCMI捕獲10LSB（忽略其他4路輸入D[13:10]）。捕獲

的前10位作為16位字的10個LSBDCMI_DR寄存器16位字中的剩余MSB（位10

15）將被清零。因此，在此情況下，每兩個像素時鐘周期會生成一個32位數(shù)據(jù)字。圖14.按10位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器n+1[9:0]n[9:0]31262516151090MSv46635V1–對于12位數(shù)據(jù)寬度，DCMI捕獲12LSB（忽略其他2路輸入D[13:12]）。捕獲

的前12位作為16位字的12個LSBDCMI_DR寄存器16位字中的剩余MSB（位12

15）將被清零。因此，在此情況下，每兩個像素時鐘周期會生成一個32位數(shù)據(jù)字。圖15.按12位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器n+1n3128271615120MSv46636V1–對于14位數(shù)據(jù)寬度，DCMI捕獲所有接收到的位。捕獲的前14位作為16位字的14

LSB。DCMI_DR寄存器16位字中的剩余MSB（位1415）將被清零。

因此，在此情況下，每兩個像素時鐘周期會生成一個32位數(shù)據(jù)字。圖16.按14位數(shù)據(jù)寬度填充的數(shù)據(jù)寄存器n+1[13:0]n[13:0]313029161514130MSv46637V124/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020DCMI描述3.2照相機(jī)模塊和DCMI的互聯(lián)如第1.2.2節(jié)：照相機(jī)模塊互聯(lián)（并行接口）所述，照相機(jī)模塊通過三類信號連接到DCMI：?DCMI時鐘和數(shù)據(jù)信號

?I2C配置信號圖17.STM32MCU和照相機(jī)模塊的互聯(lián)(1)????δ??14?ε????MS46653V11.對于內(nèi)嵌碼同步，將忽略DCMI_HSYNC和DCMI_VSYNC信號，只使用8路數(shù)據(jù)信號3.3DCMI功能說明以下步驟總結(jié)了內(nèi)部DCMI元件操作，并給出了通過系統(tǒng)總線矩陣的數(shù)據(jù)流的示例：?存器）的數(shù)據(jù)流。?通過提取器提取的數(shù)據(jù)在4FIFO中打包，然后在32位寄存器中排序。

?在寄存器中將32位數(shù)據(jù)塊打包后，將生成DMA請求。

?DMA將數(shù)據(jù)傳輸至相應(yīng)的目標(biāo)存儲區(qū)。?存儲器中保存的數(shù)據(jù)的處理方式可能存在差異，具體取決于應(yīng)用。假定在照相機(jī)模塊中執(zhí)行所有圖像預(yù)處理。3.4數(shù)據(jù)同步照相機(jī)接口具有可配置并行數(shù)據(jù)接口（814路數(shù)據(jù)線），以及像素時鐘線DCMI_PIXCLK

DCMI_PIXCLK和AHB時鐘必須滿足2.5的最小AHB/DCMI_PIXCLK比值。某些照相機(jī)模塊支持兩種類型的同步，而其他則支持硬件或內(nèi)嵌碼同步。DocID030399Rev1[EnglishRev1]25/8584DCMI描述AN50203.4.1硬件（或外部）同步在該模式下，使用DCMI_VSYNC和DCMI_HSYNC兩個信號進(jìn)行同步：?行同步一直被稱為DCMI_HSYNC（也稱為LINE）。

?幀同步一直被稱為DCMI_VSYNC（也稱為FRAMEDCMI_PIXCLK和同步信號（DCMI_HSYNCDCMI_VSYNC）的極性可設(shè)定。數(shù)據(jù)將與DCMI_PIXCLK以及像素時鐘上升或下降沿的變化同步，具體取決于配置的極性。VSYNC或HSYNC處于該電平（高或低）時，并行接口中的數(shù)據(jù)無效。例如，如果VSYNC被設(shè)定為高電平有效：?VSYNC處于低電平時，數(shù)據(jù)有效?VSYNC處于高電平時，數(shù)據(jù)無效（垂直消隱）。DCMI_HSYNC和DCMI_VSYNC信號類似于消隱信號，因?yàn)樵贒CMI_HSYNC/DCMI_

VSYNC有效期間接收的所有數(shù)據(jù)都將被忽略。圖18所示為DCMI_VSYNC和DCMI_HSYNC為高電平有效且DCMI_PIXCLK的捕獲沿為上升沿時的數(shù)據(jù)傳輸示例。18.硬件同步模式下的幀結(jié)構(gòu)?MSv46638V126/85DocID030399Rev1[EnglishRev1]AN5020DCMI描述壓縮數(shù)據(jù)同步可設(shè)定。包的調(diào)度取決于圖像內(nèi)容，并在兩個包之間的時間形成可變消隱。DCMI_HSYNC用于指示包的起始/結(jié)束。DCMI_VSYNC用于指示流起始/結(jié)束。充幀結(jié)束。3.4.2內(nèi)嵌碼（或內(nèi)部）同步這種情況下，使用定界碼進(jìn)行同步。這些代碼嵌入數(shù)據(jù)流，用于指示行起始/結(jié)束或幀起始

/結(jié)束。僅當(dāng)并行數(shù)據(jù)接口寬度為位時，才支持這些代碼。對于其它數(shù)據(jù)寬度，此模式將造成無法預(yù)知的結(jié)果，因此不得使用。同步模式時，有兩個值不能用于數(shù)據(jù)：0255（0x00和0xFF）。這兩個值被保留用于數(shù)據(jù)

識別用途。由照相機(jī)模塊負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)值。因此，圖像數(shù)據(jù)只能有254個可能的值（0x00<

圖像數(shù)據(jù)值<0xFF）。每個同步碼均包含字節(jié)序列0xFF0000，其中所有定界碼的第一個3字節(jié)序列0xFF00均相同。只將最后一個0xXY設(shè)定用于指示相應(yīng)事件。圖19.內(nèi)嵌碼字節(jié)MSv46639V1模式1該模式與ITU656兼容（ITU656指數(shù)字視頻協(xié)議ITU-R）。有四個參考碼，指示一組四個事件：?（有效行）：行起始?（有效行）：行結(jié)束?（消隱）：幀間消隱周期內(nèi)行起始

?V（消隱）：幀間消隱周期內(nèi)行結(jié)束。圖20描述了使用該模式時的幀結(jié)構(gòu)。DocID030399Rev1[EnglishRev1]27/8584DCMI描述AN5020圖20.內(nèi)嵌碼同步模式1下的幀結(jié)構(gòu)???????MSv46640V1模式2在該模式下，內(nèi)嵌同步碼指示另一組事件：?幀開始（FS）

?幀結(jié)束（FE）

?行開始（LS）

?行結(jié)束（LE）將0xFF值設(shè)定為幀結(jié)束（FE）意味著所有未使用的代碼（除FSLS和之外的可能代碼

值）都會被解讀為有效FE碼。在該模式下，一旦使能照相機(jī)接口，將在首次出現(xiàn)F