1.创意方向介绍

摄像头作为一个常用的传感器模块，广泛应用于摄像头模块开发和嵌入式系统中。将OV5640模块与STM32微控制器结合使用，可以实现图像采集等功能，STM32也可以对摄像头采集的数据进行处理以达到项目要求的功能。本次项目计划设计一个OV5640的扩展板，配合STM32H7将摄像头捕获的图像显示到LCD屏幕上。

2. 方案框图

系统的方案如下：

3. 器件介绍

STM32H7S3L8H6

600 MHz Cortex®-M7内核，具有经过成本优化的64 KB bootflash（用户Flash），兼具外部存储的灵活性、可扩展性和快速执行能力。STM32H7Sxx8器件基于高性能Arm Cortex-M7 32位RISC内核，工作频率高达600 MHz。Cortex -M7核心具有浮点单元(FPU)，支持Arm双精度(IEEE 754兼容)和单精度数据处理指令和数据类型。Cortex-M7内核包括32kb的指令缓存和32kb的数据缓存。STM32H7Sxx8支持完整的DSP指令和MPU (memory protection unit)，以提高应用的安全性。

• 内核
• • 32 位 Arm Cortex-M7 CPU，带 MPU 和 DP-FPU，L1 缓存：32+32 KB 指令和数据缓存，允许从嵌入式闪存和外部存储器执行 0 等待状态，频率高达 600 MHz，1284 DMIPS/2.14 DMIPS/MHz （Dhrystone 2.1） 和 DSP 指令^®®
• 存储器
• • 64 KB 用户闪存，可用于用户代码和/或外部存储器配置。
  • SRAM：总计 620 KB（激活可选 ECC 时为 548 KB），组织方式如下：
  • • 至少 64+64 KB 的指令和数据 TCM RAM，用于关键的实时指令
    • 384 KB AXI SRAM（128 KB，可选择重新映射到 TCM RAM，完全激活
    • 4 KB 备份 SRAM（在最低功耗模式下可用）
  • 灵活的外部存储器控制器，具有多达 32 位的数据总线：SRAM、PSRAM、FRAM、SDR/LPSDR SDRAM、NOR/NAND 存储器
  • 多达 2 个 octo-SPI 内存接口或 1 个 octo-SPI + 1 个带 XiP 的六通道 SPI，支持串行 PSRAM/NAND/NOR、HyperRAM/™ HyperFlash™ 帧格式，运行频率高达 200 MHz
  • 2 个 SD/SDIO/MMC 接口
• 2 个 DMA 控制器，用于卸载 CPU
• • 2 ×双端口 DMA，支持 FIFO 和链接列表
• 安全和加密
• • PSA 2 级和 SESIP 3 级认证（认证中）
  • 灵活的生命周期方案，具有基于证书或密码的调试身份验证（调试重新打开/回归支持）
  • 通过独特的启动入口和安全隐藏保护区域 （HDP） 实现信任根
  • 通过嵌入式根安全服务 （RSS） 实现安全固件安装/更新 （SFI/SFU）
  • 使用硬件唯一密钥 （HUK） 安全数据存储
  • 2 个 AES 协处理器，包括一个具有 DPA 电阻的协处理器
  • 公钥加速器，抗 DPA，仅具有 ECC 验证功能。
  • 串行和并行外部存储器的动态加密/解密
  • HASH 硬件加速器
  • 真随机数发生器，符合NIST SP800-90B标准
  • 96 位唯一 ID
  • 1 KB OTP（一次性可编程）
  • 主动篡改器
  • 硬件安全存储（专用安全闪存区域）
• 图形
• • NeoChrom 图形处理器 （GPU2D） 可加速任何角度旋转、缩放和透视校正纹理映射
  • Chrom-ART加速器（DMA2D），用于增强图形内容创建
  • Chrom-GRC （GFXMMU） 允许高达 20% 的图形资源优化
  • 硬件 JPEG 编解码器
  • LCD-TFT控制器，支持高达SVGA分辨率
  • 灵活的内存控制器 FMC8/16 用于并行显示，最高支持 WSVGA
  • 数码相机并行接口，具有像素格式转换和裁剪功能

3. 心得体会

这次的OV5640摄像头扩展板的设计是为了验证原理图的正确性，测试完成之后会尝试画一个集成OV5640、LCD屏幕、4G模组和GPS定位的全功能扩展板，为了之后的项目做准备。希望可以借这次fastbond机会把项目完成，感谢举办方的这次活动，能够让我发挥自己的想象，设计各种充满想象力的项目。