快來看MCX N系列微處理器的眼睛-攝像頭接口

一、MCX N系列MCU介紹

MCX N系列是高性能、低功耗微控制器，配備智能外設和加速器，可提供多任務功能和高能效。恩智浦全新MCX N微控制器首次集成恩智浦專用神經(jīng)處理單元（NPU), 可助力實現(xiàn)高性能、低功耗的邊緣安全智能。低功耗高速緩存增強了系統(tǒng)性能，雙塊Flash存儲器和帶ECC檢測的RAM支持系統(tǒng)功能安全，提供了額外的保護和保證。

二、Smart DMA介紹

MCX N系列微控制器全系帶有SmartDMA協(xié)處理器。該協(xié)處理器支持高效匯編代碼指令運行，主要功能包含加減，左移右移，字節(jié)位域交換，位翻轉，訪問內存外設，單周期讀寫IO，接收外部觸發(fā)信號等。為了方便客戶工程師簡單使用，我將常用的一些功能通過數(shù)組的形式放在主代碼工程中，用戶只需要調用API函數(shù)即可。今天的主角是MCX N系列MCU的眼睛-攝像頭接口的實現(xiàn)。

三、攝像頭接口的介紹和應用

常見的攝像頭接口MIPI CSI和DVP。

MIPI CSI接口是由MIPI(Mobile Industry Processor Interface)聯(lián)盟組織定義的串行攝像頭接口，它使用差分信號對視頻中像素值數(shù)據(jù)進行傳輸，可以有效減少信號干擾。

DVP是并行信號，需要像素時鐘PCLK、場同步VSYNC、行同步HSYNC、8/10/12bit數(shù)據(jù)信號。DVP信號一般時鐘速度在30M以下。

在嵌入式領域，以下幾方面需要攝像頭接口：

● 二維碼掃描

● 機器學習物品識別

● 森林火災監(jiān)控

● 人臉識別

四、攝像頭接口的實現(xiàn)

MCX N系列微控制器沒有專用的攝像頭接口，但是可以用SmartDMA來模擬一個并口攝像頭接口。SmartDMA可以單周期同時讀取多達32個IO數(shù)據(jù)。對于8位的攝像頭數(shù)據(jù)很容易讀到RAM里面。難點是如何處理場同步，行同步，和像素時鐘。

SmartDMA正好可以解決這些困惑。因為它可以處理外部IO的輸入信號。當接收的像素時鐘輸入信號之后可立即將像素數(shù)據(jù)同步。當收到行同步信號就可以記錄當前的行數(shù)，也可以將不需要的行數(shù)據(jù)處理掉。當接收到場同步信號時SmartDMA就立即給CPU一個中斷，表示：“我已經(jīng)把一幀的數(shù)據(jù)存儲到RAM中，你可以進行后續(xù)操作”。這一套操作下來把DMA的功能也包含了。這是不是意外的驚喜？

五、Demo演示

針對這個功能我也做了一個簡單的demo。使用OV7670攝像頭模塊作為輸入。將攝像頭的分辨率設置為640x480。SmartDMA將攝像頭數(shù)據(jù)剪切成480x320分辨率。

此demo使用的開發(fā)板是FRDM-MCXN947, 該開發(fā)板具有攝像頭和LCD接口。攝像頭接口上面的管腳都有SmartDMA功能。LCD使用FlexIO來驅動。LCD接口支持NXP LCD顯示屏模塊LCD-PAR-S035。該LCD支持480x320分辨率。

下圖是攝像頭功能框圖如下：

Demo顯示如下：

目前這個demo已經(jīng)上傳到NXP官網(wǎng)上面，作為一篇應用筆記放在MCX N系列微控制器的主頁上面。