頭は見つかったものの...

今回, OV2640を使ってみようと思い立ったのは、こちらの記事にて、「DCMIを使わずにSTM32にOV2640をつなぐ」というアイデアが紹介されていたのを見つけたのがきっかけです。また、STからはAN4666というAPノードが出ていることもわかりました。TIMERのインプットキャプチャ機能を使って、画素クロックの立ち上がりを検出してDMA要求を出させるというアイデアに、「なるほど、その手があったか!!」と感心したので、ぜひとも自分でも試してみたくなったのです。この記事では仕組みの概要やSTM32F4のコードも示されているものの、実際に取得してみた画像は示されておらず、あくまでもコンセプトを実証してみたという扱いにとどまっていることもちょっと気になったので、自分で確認してみようと思い立ったのです。わたしの場合、下図のようにつなげています。

• PB6/PB7はもともとI2Cとして使っていましたが、OVとの相性が悪いことがわかったので、GPIOとして使い、ソフトI2Cにてレジスタ操作を行うことになりました。
• PA8はMCOとして使い、SYSCLKの80Mhzを分周した20Mhzをカメラに供給。
• PCLKからはカメラの設定に応じてXCLKを分周したものが出力されますが、TIM2をInput Captureモードで使うことで、その立ち上がりを検出します。
• PB4とPB5はEXTIに設定して、同期信号の立ち上がり/立ち下がりを割り込みで検出します。
• 実際にはPWDNとRESET信号もつないでいますが、図では省略。

ソフトI2Cにしたら、OV2640のレジスタアクセスは問題なく動作するようになったので、サンプルのコードを参考にしてSTM32CubeMXで生成したHALとFreeRTOSで動作するコードを作成。TIM2の入力キャプチャ動作を開始しておいて、VSYNCの立ち上がりを検出したらDMAでGPIOCの読みとりを開始させまます。JPEG画像情報の出力が終わるとVSYNCが落ちるのでDMAを止めて取得できたJPEG情報を確認するという具合です。

PCLKが5MHzになるようにOV2640のCLKRCレジスタを設定、画像サイズはQVGAに設定してやって、カメラから出力されるJPEGデータを取り込んだところ、次のようにJPEGファイルの頭の部分を見つけることができました。



0x2000135E番地からの 0xFF, 0xD8の2バイトがJPEGファイル構造の始まりを示すSOIになっており、続く２バイトの0xFF, 0xE0がAPP0の始まりになっています。そして、その後には量子化テーブルとハフマンテーブル定義が続いていますので、実際のフレーム情報はさらにその後ろに続いているだろうと思わます。DMAでメモリに読み込んだデータをファイルに落としてやれば、JPEGファイルとなるはずです。しかし、まだSDカードへの書き込みは作っていないので、確認のためにデバッガーを使ってメモリの内容をファイルに書き出してやることにしました。近頃、お気に入りのOzoneを使えばメモリ表示ウインドウからメニューを出してダンプしてやることができます。こんな手順で、JPEG画像ファイルが取得できるはずだったのですが....







何度試してみても綺麗な画像が取得できません。画像の途中でズレが生じてしまっています。途中で画素情報の取りこぼしが生じてしまっているように思われます。どうやら、1枚の画像情報を出力している間に何度かHREF信号が変化するらしく、この信号により画素情報の有効期間が通知されているようなのですが、その処理がうまくできていないようです。

そもそもカメラからどんな信号が出力されているのかを、ちゃんと確認しておかねばいけませんね。何しろ、ネットで入手できるOV2640のデータシートではそのあたりの詳細は説明されていませんので。