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4．2 系统整体设计 图像采集硬件原理图见图4-2。 系统工作电压是5V。C8051F120与OV7620需要使用的3.3V工作电压由三端稳压器LM1117-3.3提供。 为了实现存储高速数据，微控制器、图像传感器和外部存储器共享数据总线。微控制器只提供地址和读写信号给外部存储器，数据则是直接由图像传感器直接输出到总线上，通过三者有条不紊的配合，完成图像采集存储过程。微控制器接收并分析图像传感器发出的同步信号，当有效数据出现在数据总线上时循环运行指令MOVX @DPTR,A ，直至一场图像结束，完成一次图像采集过程。存储总线上的数据过程中，微控制器EMIF数据口应被置为高阻态，以防止不总线数据错误。 74HC245（三态双向数据收发器）作用是使图像传感器输出的图像信号在传输过程中保持电平的稳定，并可以在微处理器读取存储在SRAM中的图像时隔离OV7620与SRAM之间的数据通道。 微控制器使用了串行口UART0与PC机通信，并参与图像传感器的初始化过程中。图像传感器的初始化过程是通过微控制器接收PC机串口发出的指令并配合SMBus完成的。具体的初始化过程将在第4.6节中介绍。 为了便于观察采集到的图像，微处理器预留P3口作向PC机并口传输图像数据的端口。图像向PC机传输过程由函数Image_Trans()控制，具体的工作原理将在第5章介绍。 4．3 系统时钟解决方案 图像采集的目的是观察和计算，因此需要将图像传感器输出的是高速的数字信号进行及时存储。指导老师推荐使用STC62WV5128这款静态RAM（SRAM）芯片。STC62WV5128是STC公司设计的SRAM芯片，其512KB×8bit的存储空间可以为系统提供至少两张图片的存储空间。但是这款SRAM的最短读写周期为70ns，换算成频率方式表示只有14.28MHz。所以要将输入OV7620的时钟速率限制在10MHz～14.27MHz（OV7620的最低工作频率是10MHz）。我们利用微控制器C8051F120内部时钟分频输出功能，将经过内部锁相环（PLL）倍频后频率为88.4736MHz的时钟信号经8分频输出给图像传感器做时钟，同时，也统一了整个系统时钟。 4．4 外部数据存储器接口 微控制器C8051F120内部有位于外部数据存储器空间的8K字节片上RAM（XRAM），还有可用于访问片外存储器和存储器映射I/O器件的外部数据存储器接口（EMIF）。外部存储器空间可以用外部传送指令（MOVX）和数据指针（DPTR）访问，或者通过使用R0或R1用间接寻址方式访问。 EMIF可被配置为使用低I/O端口（P0～P3）或高I/O端口（P4～P7）。外部存储器接口只在执行片外MOVX指令期间使用相关的端口引脚。一旦MOVX指令执行完毕，端口锁存器或交叉开关又重新恢复对端口引脚的控制（端口3、2、1和0）。 外部存储器接口可以工作在复用方式或非复用方式。 |
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