ARM与摄像头接口设计 - 基于ARM与CPLD的无线内窥系统设计（2） 摄像头, Vision, 寄存器, 传感器, 美国

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2 ARM与摄像头接口设计        　　系统采用美国Omni Vision公司（简称为“OV公司”）开发的CMOS彩色图像传感器芯片。该芯片将CMOS光感应核与外围支持电路集成在一起，具有可编程控制与视频模／数混合输出等功能。
        　　（1）SSCB配置
        　　为使芯片正常上作，需要通过SCCB总线来完成配置工作。SCCB总线是OV公司定义的一套串行总线标准，与I2C总线类似。配置时，主要是写OV7660的内部寄存器，使芯片输出格式正确的彩色图像数据。OV7660共有100个左右的寄存器可以配置，其数据手册并未提供可用的配置值。系统调试过程中，通过各种测试，测出以下一系列配置数据，可使OV7660输出颜色丰富的图像，如表l所列。

        　　

        　　（2）图像数据访问
        　　AT91R40008不带摄像头接口，因此系统增加了一块CPLD实现CMOS摄像头的时序，如图3所示。ARM只须访问SRAM就可以访问图像数据。CPLD确保ARM的总线每次都只挂接一块有完整图像的SRAM。

        　　

        　　3 ARM与蓝牙接口设计
        　　蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准。它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字系统，甚至家用电器，采用无线方式连接起来。为了优化系统设计，我们采用性价比高的CSR BC2实现蓝牙无线串口。CSRBC2是一款高度整合的模块级蓝牙芯片，主要包括：基带控制器、2．4～2．5GHz的数字智能无线电和程序数据存储器。通过该模块，系统可以提供无线标准UART接口，支持多种波特率（如9．6 kbps、19．2 kbps、38．4 kbps、57．6kbps、115．2 1kbps、230．4 kbps、460．8 kbps、92l.6 kbps）。本系统经过测试发现，当速率为460．8 kbps时，蓝牙芯片能够正常工作；而在921．6kbps时，会有很高的误码率。蓝牙模块接口电路如图4所示。

        　　

        　　4 JPEG-LS图像编码
        　　系统采集的原始图像相关性大、数据量大，需要进行图像压缩。医学图像要求将图像质量放在首位，因此必须采用无损压缩算法。本系统采用静态图像无损压缩技术JPEG-LS，它是目前无损压缩算法中性能较好的一种算法。JPEG-LS是ISO／ITU组织提出的最新的连续静态图像近无损压缩标准。该标准采用LOCO-I（Low Complexity Lossless Compression for Images）核心算法，建立简单的上下文模型，在低复杂度的情况下实现了高压缩率；同时，算法对图像逐行进行压缩，降低了系统对图像缓冲区的要求。