系統軟件設計

關于STM32的片上資源，LCD ILI9341液晶屏的基本配置，SD卡的驅動及文件系統，OV7725攝像頭功能的介紹已經在上一個章節中進行了詳細的說明。硬件平臺的搭建都是建立在STM32開發板與其他器件模塊連接上的，本章節則主要采用自頂向下，層層細化的程序設計思想，分模塊講解整個系統的軟件實現流程。

3.1 頂層程序設計

STM32照相機基本流程可以描述為：系統初始化，拍照處理。首先是系統初始化，包括系統時鐘配置，對按鍵的GPIO和中斷使能，LED的GPIO初始化；再初始化LCD的GPIO，FSMC總線功能和內部寄存器；還有初始化SD卡FATFS文件系統并使能SDIO的中斷；最后，在實現模擬SCCB總線后，OV7725還需要配置FIFO的GPIO和OV7725內部的寄存器，并初始化場信號線。接著，拍照處理：等待幀同步信號，進入攝像；等待按鍵，開始拍照（即液晶截屏）并將圖片保存到SD卡中，見圖3.1。

3.2 系統初始化程序設計

3.2.1 GPIO初始化

在第二章的主控模塊部分已經介紹了GPIO的寄存器和引腳的輸入輸出模式，對復用功能實現也做出了詳細說明。在STM32控制下的LED，KEY的GPIO以及LCD，SD card，攝像頭使用的所有GPIO或特殊功能引腳的設置都要通過流程圖來實現（圖3.2）。

3.2.2 LCD初始化

LCD初始化主要包括兩個內容：FSMC總線配置，LCD寄存器配置，見圖3.3。程序中的涉及液晶屏的讀寫操作（如清屏，設置液晶掃描方向以及寫入圖片信息），都是在向Bank1_LCD_C和Bank1_LCD_D兩個區域分別寫入命令和數據實現的。其中，命令/數據的含義可參考ILI9341參考手冊上的內容，在第二章的液晶顯示模塊中也給出了部分指令的含義。

3.2.3 SD卡文件系統初始化

SD卡文件系統初始化可分兩塊：SD卡中斷初始化和硬件初始化。如何設置中斷和FatFs文件系統的函數接口前面都已經介紹過了，圖3.4是整個SD卡文件系統的初始化流程圖。

3.2.4 OV7725初始化

攝像頭OV7725的初始化分為三大部分：SCCB總線和FIFO的GPIO初始化，傳感器的初始化，場信號線的初始化。其中的SCCB總線時序在上一章已經講過，圖3.5是OV7725初始化的程序流程圖。

圖3.1 主程序流程圖

圖3.2 GPIO的配置及復用

圖3.3 LCD初始化流程

圖3.4 SD卡文件初始化流程

圖3.5 OV7725初始化流程

3.3 拍照處理程序設計

前幾個小節詳細介紹了各個子模塊的初始化的實現，從主程序框圖上看，還要有FIFO的準備，圖像采集與顯示，中斷服務程序，液晶截屏與保存子程序。FIFO的準備（使能數據出FIFO輸出），圖像采集與顯示是通過反復的讀FIFO的輸出并往LCD寄存器寫入數據的過程，這些可以參考第二章的液晶顯示模塊和圖像采集模塊中FIFO的時序。最后一小節的重點是液晶截屏和圖片保存的流程控制，見圖3.6。

圖3.6 液晶截屏與保存流程