前言
最近由于公司項目需要，需要做低分辨率(320 * 240 @30fps)DVP接口的特殊攝像頭晶伦，但是主機(jī)沒有DVP接口而芥，最后決定用USB口來轉(zhuǎn)接。由于攝像頭比較特殊耕姊，原始數(shù)據(jù)桶唐，需要做簡單的格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理后，才能使用茉兰，不能用一些現(xiàn)成的DVP轉(zhuǎn)USB的IC尤泽，因此方案最終選定為采用STM32F2的DCMI接口（接DVP），然后通過其HS的USB接口轉(zhuǎn)到USB上面规脸。為了讓接口盡量通用坯约，軟件上，要求STM32F2虛擬出一個UVC協(xié)議的攝像頭莫鸭，并可以通過UVC協(xié)議闹丐，配置其工作模式。這樣可以免去了在電腦上開發(fā)USB驅(qū)動的麻煩被因。
資料準(zhǔn)備
由于之前從沒有接觸過STM32F2的USB卿拴，也沒有借出過DCMI接口衫仑，更沒有看過UVC協(xié)議，因此堕花，只能找些現(xiàn)成的資料看看∥挠現(xiàn)在列舉如下：
- 網(wǎng)上現(xiàn)成的別人做的STM32F4上的UVC協(xié)議。https://github.com/iliasam/STM32F4_UVC_Camera.git
- STM32F2 的Reference manual缘挽，這個可以在ST的官網(wǎng)查到如贷。
- STM32F2 的STM32CubeMX相關(guān)軟件。
PS：該軟件非常好用到踏，可以大大簡化STM32上的關(guān)于底層驅(qū)動的工作杠袱，并且提供非常全面的API，會中斷回調(diào)函數(shù)窝稿，基本上不用看寄存器楣富，也不用管中斷，時鐘什么的了伴榔，非常推薦使用Ｎ坪！ - OV7670 的DataSheet
- UVC協(xié)議相關(guān)的文檔踪少。這個可以在USB官方網(wǎng)站上下載到塘安，非常必要，且有用援奢。
這么多資料兼犯，不可能開始就全部肯了，看起來需要有技巧集漾∏星基本套路是：
- 先看看別人的例程是否可以跑起來
- 再對照協(xié)議文檔（UVC相關(guān)）來理解和嘗試修改別人的代碼。
- 最后根據(jù)自己的項目需求來編寫相關(guān)數(shù)據(jù)處理程序具篇。
工作成果
實(shí)現(xiàn)了讀出OV7670攝像頭（用于測試軟件）的數(shù)據(jù)纬霞，并緩存在隊列中，在USB的DataIn里面發(fā)送出去驱显，并在電腦上诗芜，用攝像頭軟件可以看到攝像頭的內(nèi)容。
測試結(jié)果
- 用軟件模擬產(chǎn)生數(shù)據(jù)埃疫，最大幀率可以做到80fps（數(shù)據(jù)格式為320*240 YUY2伏恐，未壓縮）,已經(jīng)是非常快了熔恢，速度約為(98Mbps, USB HS理論值為 480Mbps)脐湾，完全可以滿足我們項目的要求臭笆。STM32F2 USB HS的速度果然不是蓋的叙淌，非吵诱疲快。
- 用Ov7670產(chǎn)生數(shù)據(jù)（由于硬件原因鹰霍，只能獲得最大37fps的幀率闻鉴，數(shù)據(jù)格式為320*240 YUY2，未壓縮）茂洒，電腦上的程序可以正確讀出孟岛，錄像結(jié)果為37fps，和ov7670的幀率一致督勺。
需要的注意事項
- 由于攝像頭數(shù)據(jù)算是比較大了渠羞，而且是持續(xù)性的，為了確保數(shù)據(jù)不丟失智哀，STM32F2的DCMI接口采用了雙緩沖的DMA模式次询，并用軟件做了一個隊列，不停地將雙緩沖結(jié)束后的數(shù)據(jù)壓入隊列瓷叫。這樣便于中間的數(shù)據(jù)處理屯吊。
- STM32F2 的 DCMI，在設(shè)置DMA的時候摹菠，要注意：DMA的外設(shè)地址盒卸，必須為32位，盡管DVP的接口數(shù)據(jù)位寬為8位次氨。DMA的數(shù)據(jù)長度設(shè)置時蔽介，其實(shí)際長度要和位寬匹配。
- 注意UVC的協(xié)議頭煮寡，即UVC Header里面的FID和EOF兩個位屉佳。FID要每次發(fā)送新的幀的時候，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)洲押。EOF要當(dāng)前幀的最后一次傳送時置位武花。
- 由于是非壓縮數(shù)據(jù)格式，且為固定幀率杈帐，因此其UVC的頭可以直接采用2個字節(jié)体箕。不要后面的幀時間戳相關(guān)的內(nèi)容。（一般的UVC頭為12個字節(jié)）挑童。
- 在USB DATA IN里面累铅，如果DCMI的數(shù)據(jù)沒有準(zhǔn)備好（USB的數(shù)據(jù)帶寬要大于DCMI的帶寬），那么可以發(fā)送空包出去站叼。也可以只發(fā)UVC頭出去娃兽。我測試了一下，WIN10下面的默認(rèn)相機(jī)軟件是都可以正常工作的尽楔。
