STM32 DCMI 的带宽与性能介绍

随着市场对更高图像质量的需求不断增加，成像技术持续发展，各种新兴技术（例如3D、计算、运动和红外线）的不断涌现。如今的成像应用对高质量、易用性、能耗效率、高集成度、快速上市和成本效益提出了全面要求。为了满足这些要求，STM32 MCU 内置的数字照相机接口（DCMI），能够高效连接并行照相机模块。
对于使用 STM32 DCMI 开发相机应用的客户，经常有以下问题：STM32 DCMI 最大支持的像素时钟是多少？STM32F4/F7/H7/U5 能支持 1280×720 的相机分辨率吗？最大的帧率是多少？如何判断所设计的应用产生的带宽是否能充足？相机输出是选择 8 位、10位、12 位、还是 14 位？
针对这些问题，本文档从 DCMI 使用的几个方面，介绍了 STM32 DCMI 在连续抓取模式下带宽的估算，以及提升性能需要注意的事项。客户在设计相机应用时可以参考。

2. STM32 DCMI
STM32 数字照相机接口（DCMI）采用同步并行数据总线。它可以轻松集成并适应相机的特殊应用要求。DCMI 可连接 8、10、12 和 14 位 CMOS 照相机模块，并支持多种数据格式：8/10/12/14 位逐行视频、YCbCr4:2:2 逐行视频、RGB565 逐行视频、JPEG 等。像素最大支持 16 位色深。

2.1. STM32 智能架构中的 DCMI
DCMI 应用需要用帧缓冲区来存储采集的图像。必须根据图像大小和传输速度使用合适的目标存储区。在某些应用中，必须连接外部存储器（SDRAM），以便提供较大的数据存储空间。对于支持 DMA2D（Chrom-ART Accelerator™控制器）的 STM32 系列，也可以用它做色彩空间转换（例如 RGB565 至 ARGB8888），或使用 DMA 从一个存储区到另一个存储区的数据转移。
下面图 1 是 STM32F2x7 系列智能架构中 DCMI 的例子。这里 DCMI 通过 AHB2 外设总线连接到 AHB 总线矩阵。DMA2 主控访问 DCMI，将 DCMI 接收到的图像数据传输到内部 RAM 或外部 SDRAM 中，具体目标位置取决于应用。

图1. STM32F2x7 系列智能架构中的 DCMI 从设备 AHB2 外设

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