本無線系統基于高速率射頻芯片的視頻通信系統，且具備即時拍攝功能;在視頻（連續）模式下采用QQVGA的分辨率傳輸視頻數據，為160×120（@13fps），基本上能達到實時視頻的日的。在實際應用中，用戶可以在接收端的LCD中觀看（遠處的）發送端附近的景物。當見到感興趣的景物時，按下按鈕稍等片刻，即可得到1.3M像素的圖像，方便實用。為簡化設計，該系統只用了8位色深和RGB的數據格式，且未采用CCD攝像芯片，也未使用FPGA芯片進行邏輯控制，節省了成本。

下面著重講述以TMS320VC5402 DSP為控制核心的無線視頻通信系統，詳細描述DSP與攝像芯片以及DSP與射頻芯片這兩大部分的接口設計，分析設計中的要點，最后給出部分DSP匯編代碼。

1 無線實時視頻系統的組成與工作原理

1.1 OV9640攝像芯片簡介

OV9640是美國OmniVision公司推出的高性能CM0S圖像傳感器芯片。支持130萬像素的圖像拍照和多種分辨率，包括l280×960、VGA、QQVGA、CIF、QCIF等及多種數據輸出格式，如Raw RGB、YUV（4：2：2）、YcbCr（4：2：2）等;支持8位或16位數據輸出;通過SC-CB接口對其編程，可實現圖像處理的各種基本功能，譬如曝光控制、白平衡、色彩飽和、伽馬控制等;芯片電壓要求低，可應用于嵌入式移動設備。

1.2 nRF24L01射頻芯片簡介

nRF24L01是挪威Nordic公司的單片無線GFSK收發芯片，工作于2.4～2.5 GHz的ISM頻段，無線傳輸率最大為2Mbps，與MCU采用SPI接口進行控制和數據傳輸。相比其上一代產品nRF2401，nRF24LOl的性能更為優越，功耗更低。它最多能支持6路數據通道，且每條通道均支持Enhanced ShockBurst（ESB）技術，具備自動應糟（AACK）和自動重發（ART）功能，減輕了MCU的負擔，降低了無線數據的丟包率，提高了雙向傳輸的效率。在開啟ESB的情況下，nRF24L0l發送完數據包后將自動切換到接收模式以等待對方的應答。并會根據寄存器的設定來實施自動重發。

1.3 系統硬件電路

硬件電路由發送（獲取）端和接收（存儲顯示）端兩大部分組成，通過高速RF芯片實現在2.4 GHz頻段的無線鏈接。發送端以TMS320VC5402 DSP作為控制核心，OV9610攝像頭芯片作為視頻（或圖像）獲取前端，AT29LV1024 Flash ROM作為DSP自舉程序存儲芯片，K4S161622H IMB容量的SDRAM作為程序運行空間以及視頻數據緩沖，視頻數據最終通過射頻芯片nRF24LOl發射出去;接收端的硬件結構基本上與發送端一致，將前端的OV9640改換成后端的LCD顯示即可。整個系統的總體結構框圖如圖1所示。

1.4 系統工作原理和流程

1.4.1 發送端工作于視頻流模式

發送端由DSP作為核心控制芯片。DSP上電初始化，通過BootLoader把Flash ROM中的代碼加載到SDRAM中，實現系統的高速運行以加快數據的處理速度，并將HPI接口設定為通用I/O。然后，通過McBSPO緩沖串口將 nRF24L0l設定為發送模式，把含有預定地址的數據包發送出占以檢測接收端，nRF24L01會自動切換到等待應答信號的模式。若存在正確的接收端 （地址相符），則nRF24L01通過INTO中斷通知DSP，使DSP重新將nRF24L01設定為發送模式，并立即對OV9640初始化，通過 McBSPl緩沖串口來實現SCCB總線，啟動攝像頭并設定為連續幀模式。此時的分辨率為標準QQVGA，即160×120（@8bit），最后，DSP 把從D［7：O］獲得的8位并行數據轉化為串行格式，通過SDRAM緩沖和McBSP0送給nRF24L01，將視頻數據發射出去。若沒有檢測到正確的接收端（沒有INTO中斷發生），則DSP會一直等待INTO發生或直到用戶關閉電源。

1.4.2 發送端工作于拍攝模式

在視頻流傳輸過程中，nRF24LOl可以同時監聽空中信號并自動應答。若收到來自接收端的拍照通知（按下按鈕），則把OV9640設定為標準拍攝模式，分辨率為l280×960（@8bit）。然后，DSP將nRF24L01設定為發送模式，并將此時的幀數據發送出去。圖像數據發送完成并等到接收確認信號后，系統將重新回到視頻流模式。若接收不成功，則nRF24LOl的自動重發功能將確保數據傳輸的完整性。

1.4.3 接收端的工作流程

接收端上電初始化的情況基本與發送端一致，但要將nRF2dL01（按預定地址）設定為接收模式以接收檢測信號。檢測到相符的地址后，nRF24L0l的自動應答功能會發送應答信號給發送端以確認收到信號，此時雙方“握手”成功。接著，通過INTO中斷通知DSP，使得DSP重新將 nRF24LOl設定為接收模式以接收來自發送端的連續視頻流，并且打開LCD模塊準備顯示視頻。最后DSP通過SDRAM緩沖視頻流，送給LCD顯示 （若LCD等其他后端模塊為并行接口，則需要將數據轉化成并行數據格式）。至此，系統已經能實現實時視頻數據的無線傳輸，實時視頻流的分辨率為 QQVGAl60×120（@13fps）。