系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

關(guān)于STM32的片上資源，LCD ILI9341液晶屏的基本配置，SD卡的驅(qū)動(dòng)及文件系統(tǒng)，OV7725攝像頭功能的介紹已經(jīng)在上一個(gè)章節(jié)中進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。硬件平臺(tái)的搭建都是建立在STM32開(kāi)發(fā)板與其他器件模塊連接上的，本章節(jié)則主要采用自頂向下，層層細(xì)化的程序設(shè)計(jì)思想，分模塊講解整個(gè)系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)流程。

3.1 頂層程序設(shè)計(jì)

STM32照相機(jī)基本流程可以描述為：系統(tǒng)初始化，拍照處理。首先是系統(tǒng)初始化，包括系統(tǒng)時(shí)鐘配置，對(duì)按鍵的GPIO和中斷使能，LED的GPIO初始化；再初始化LCD的GPIO，FSMC總線功能和內(nèi)部寄存器；還有初始化SD卡FATFS文件系統(tǒng)并使能SDIO的中斷；最后，在實(shí)現(xiàn)模擬SCCB總線后，OV7725還需要配置FIFO的GPIO和OV7725內(nèi)部的寄存器，并初始化場(chǎng)信號(hào)線。接著，拍照處理：等待幀同步信號(hào)，進(jìn)入攝像；等待按鍵，開(kāi)始拍照（即液晶截屏）并將圖片保存到SD卡中，見(jiàn)圖3.1。

3.2 系統(tǒng)初始化程序設(shè)計(jì)

3.2.1 GPIO初始化

在第二章的主控模塊部分已經(jīng)介紹了GPIO的寄存器和引腳的輸入輸出模式，對(duì)復(fù)用功能實(shí)現(xiàn)也做出了詳細(xì)說(shuō)明。在STM32控制下的LED，KEY的GPIO以及LCD，SD card，攝像頭使用的所有GPIO或特殊功能引腳的設(shè)置都要通過(guò)流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)（圖3.2）。

3.2.2 LCD初始化

LCD初始化主要包括兩個(gè)內(nèi)容：FSMC總線配置，LCD寄存器配置，見(jiàn)圖3.3。程序中的涉及液晶屏的讀寫(xiě)操作（如清屏，設(shè)置液晶掃描方向以及寫(xiě)入圖片信息），都是在向Bank1_LCD_C和Bank1_LCD_D兩個(gè)區(qū)域分別寫(xiě)入命令和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的。其中，命令/數(shù)據(jù)的含義可參考ILI9341參考手冊(cè)上的內(nèi)容，在第二章的液晶顯示模塊中也給出了部分指令的含義。

3.2.3 SD卡文件系統(tǒng)初始化

SD卡文件系統(tǒng)初始化可分兩塊：SD卡中斷初始化和硬件初始化。如何設(shè)置中斷和FatFs文件系統(tǒng)的函數(shù)接口前面都已經(jīng)介紹過(guò)了，圖3.4是整個(gè)SD卡文件系統(tǒng)的初始化流程圖。

3.2.4 OV7725初始化

攝像頭OV7725的初始化分為三大部分：SCCB總線和FIFO的GPIO初始化，傳感器的初始化，場(chǎng)信號(hào)線的初始化。其中的SCCB總線時(shí)序在上一章已經(jīng)講過(guò)，圖3.5是OV7725初始化的程序流程圖。

圖3.1 主程序流程圖

圖3.2 GPIO的配置及復(fù)用

圖3.3 LCD初始化流程

圖3.4 SD卡文件初始化流程

圖3.5 OV7725初始化流程

3.3 拍照處理程序設(shè)計(jì)

前幾個(gè)小節(jié)詳細(xì)介紹了各個(gè)子模塊的初始化的實(shí)現(xiàn)，從主程序框圖上看，還要有FIFO的準(zhǔn)備，圖像采集與顯示，中斷服務(wù)程序，液晶截屏與保存子程序。FIFO的準(zhǔn)備（使能數(shù)據(jù)出FIFO輸出），圖像采集與顯示是通過(guò)反復(fù)的讀FIFO的輸出并往LCD寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程，這些可以參考第二章的液晶顯示模塊和圖像采集模塊中FIFO的時(shí)序。最后一小節(jié)的重點(diǎn)是液晶截屏和圖片保存的流程控制，見(jiàn)圖3.6。

圖3.6 液晶截屏與保存流程