瑞萨RA8D1 CEU介绍与使用说明

来源:火狐官方电脑版官网    发布时间:2024-02-22 10:54:53

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  去连接所需要的外设,比如RA8拥有视觉类应用所要使用到的摄像头接口。作为MCU届的“当红炸子鸡”,本文我们将对RA8的特色模块CEU一睹为快。

  瑞萨RA8D1 MCU系列是业界首款基于ArmCortex-M85 (CM85) 内核的32位图形微控制器(MCU),能够在480 MHz频率下实现超过3000 CoreMark分数的突破性性能,可支持高分辨率显示和视觉AI应用的卓越图形功能。此系列属于通用型MCU器件,适用于工业自动化、家用电器、智能家居、消费品、楼宇/家居自动化和医疗/保健细分市场中的各种高性能和计算密集型应用场景。

  RA8D1 MCU集成了高性能CM85内核和大内存,以及丰富的外设集,包括带并行RGB和MIPIDSI接口的高分辨率TFT-LCD控制器、2D绘图引擎、16位摄像头接口和多个外部内存接口,经过优化可满足各种图形和视觉AI应用的需求。此类MCU采用176引脚和224引脚封装。内置类似Secure Element的功能,搭配先进的加密安全IP、不可变存储、真实安全启动和防篡改保护功能,实现真正安全的物联网。

  RA8D1 MCU由灵活软件包(FSP)和一整套软硬件开发工具提供全面支持。

  捕获引擎单元(CEU)是一个捕获模块,能获取外部输入的图像数据并将其传输到内存中。CEU通过总线桥模块连接到系统总线。它具备以下特性:

  从外部模块采集图像,同时能把采集到的YCbCr图像数据分离成Y数据和CbCr,并分别把Y数据和CbCr数据写入内存。

  以两个field单位或一个field单位获取交错源图像,并将其写入内存。在两种field捕获中,图像都可当作帧图像存储在存储器中。

  可以通过内部的滤波器对图像进行缩小处理和去除高频分量(仅在水平方向)。图像缩小不能超过VGA格式。只能对YCbCr数据来进行滤波。

  下面介绍一下EK-RA8D1和camera模组OV7670的硬件连接。从原理图分析得知,camera信号通过CAM_OE_L控制是否于MCU连通,所以在使用camera时,需要把CAM_OE_L使能,在EK上SW1-3需要切换到“ON”。具体连线原理图。

  我们可通过以上API去对摄像头做相关操作,采集图像。下面通过配置CEU驱动OV7670做一个讲解。

  从代码来看,对CEU的初始化也是格外的简单,只需调用R_CEU_Open() 就可以完成初始化,其他是对摄像头的配置,通过I2C完成,具体细节不做介绍。完成摄像头和CEU配置后,即可进行数据的读取,由于FSP已经配置好,对数据的读取也是非常的简单易用,如图6。

  当调用R_CEU_CaptureStart(),CEU完成后会产生一个中断把g_capture_ready置位,然后把数据写到bsp_camera_buffer中。整体代码调用如图7。至此,我们大家可以完成一个简单的摄像头数据采集。

  CEU相比于传统的并行数据采集模块,比如PDC,不仅在速度上有了很大的提高,而且多了一些基本的图像处理功能,比如图像缩小,剪切等。顾名思义,图像缩小就是按照一定比例将一幅原始图像压缩,达到减小存储空间的目的。如下图。

  MANT和FRAC为CEU的寄存器,SCL是用户想要的缩小比例。如果不考虑小数点,其中MANT和FRAC可以按照以下公式计算:

  图像裁剪,如图9,CEU可以对输入的一幅图像做裁剪。对HFCLP和VFCLP写入对应的值就能够实现图像的裁剪,不过要注意一些限定条件:垂直方向剪切大小必须以4像素为单位,水平方向必须以8像素为单位。

  RA8D1 CEU除了在并行接口采集摄像头数据上给用户更好的提供了丰富的用法外,基于120MHz的像素时钟,还能支持一些高帧率的摄像头,同时支持图像处理的一些基本Filter。如前面介绍,图像的缩小,裁剪,以及去除一些高频分量等。相信这些功能在如今相对小memory size的MCU上做一些图像的采集和处理时,能发挥很重要的作用。

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