双目OV5640摄像头LCD显示实验
双目摄像头是在一个模组上集成了两个摄像头，实现了双通道的图像采集。双目摄像头一般应用于安防监控、立体视觉测距、三维重建等领域。本章我们将使用ZYNQ MPSoC开发板实现对双目OV5640摄像头的图像采集并通过LCD屏幕实时显示。
本章包括以下几个部分：
- 简介
- 实验任务
- 硬件设计
- 软件设计
- 下载验证
简介
摄像头在日常生活中非常常见，一般分为单目摄像头、双目摄像头和多目摄像头。单目摄像头凭借着成本低和易用的特点，目前使用最为广泛；双目摄像头主要应用于单目摄像头无法胜任的场合，如三维坐标定位等；当然针对一些特殊的应用，目前市场上也出现了多目摄像头，以应对更加复杂的场景。
我们在前面的例程中实现了单目OV5640摄像头LCD屏的实时显示，本章我们在此基础上实现双目OV5640摄像头的实时显示，即两路摄像头的图像视频显示在LCD屏上，并叠加两个标记层的显示。Xilinx官方提供了专门用于视频混合显示和图层叠加的视频处理模块，即OSD（On Screen Display）IP核和Video Mixer IP核，由于新版本的开发环境已经不支持OSD IP核，所以我们使用Video Mixer IP核。
Video Mixer IP核为alpha混合和合成多个视频或图形层提供了灵活的视频处理方法，支持多达17层（一个主层和16个覆盖层），带有可选的logo层，使用来自内存或AXI-Stream流的视频输入组合。Video Mixer IP核可通过综合寄存器接口进行编程，以控制帧大小、背景颜色、层位置和AXI4 Lite接口。该IP核也支持中断操作。
Video Mixer IP核的特性和优势如下所示：
（1）：支持（每像素）8 个视频／图形和标识层的 α 混合；
（2）：可选标识（块 RAM (BRAM)）层支持色彩透明；
（3）：各层既可以是内存映射的 AXI4 接口，也可以是 AXI4-Stream；
（4）：提供可编程背景色彩；
（5）：提供可编程层位置及尺寸；
（6）：可按 1 倍、2 倍或 4 倍提供层缩放；
（7）：可选内建色彩空间转换；
（8）：支持 RGB、YUV 444、YUV 422、 YUV 420；
（9）：支持流媒体 8 位、10 位、12 位和 16 位每个色彩组件的输入输出；
（10）：接口，内存接口上 8 位和 10 位每个色彩组件；
（11）：支持的空间分辨率： 64 × 64 至 4,096 × 2,160；
（12）：在所有支持的器件系列中，支持 4K 60 fps；
Video Mixer IP核寄存器包括顶层寄存器、CSC系数寄存器、图层寄存器和Logo层寄存器，这里我们介绍实验里用到的顶层寄存器和图层寄存器。
顶层寄存器包括下面这些：
“Control”寄存器：bit[7]~bit[0]共8bit控制位，包括控制传输开始、传输完成标志、空闲标志、ready标志、刷新事件挂起、刷新状态、自动重启模式。
“Global Interrupt Enable”：IP核中断使能寄存器，用来使能IP核内所有中断。
“IP Interrupt Enable”：该寄存器允许选择性的启动中断。
“IP Interrupt Status Register”：双重用途寄存器。当中断发生时，相应的中断源位被设置在此寄存器中。在读回模式下，可以确定中断源。在写回模式下，请求的中断源位被清除。
“Width”：该寄存器用来设置每一行的有效像素个数。
“Height”：该寄存器用来设置每一帧有多少行。
“Layer enable”：图层使能寄存器，bit[0]用来使能Master层，也就是最底层，其它图层在这一层上叠加，bit[1]~bit[16]用来使能Layer1~Layer16，bit[23]用来使能Logo层，也就是最顶层。
图层寄存器包括下面这些寄存器：
“Alpha”：设置透明度寄存器。
“Start X”：图层左上角的X位置。
“Start Y”：图层左上角的Y位置。
“Width”：图层的有效宽度（单位：像素）。
“Stride”：当图层视频数据为Memory类型时，该寄存器有效，表示一行当中像素的总字节数。
“Height”：图层的有效高度（单位：行）。
“Scale Factor”：图层缩放因子。
“Plane 1 Buffer”：对于Memory类型图层，用于指定平面1的缓冲地址。
“Plane 2 Buffer”：在半平面模式下有效，用于指定平面2缓冲地址。
实验任务
本章的实验任务是通过调用Video Mixer IP核，在ZYNQ MPSoC开发板上实现双目OV5640摄像头LCD屏幕实时显示，并在LCD屏幕上显示标记层。
硬件设计
我们的ZYNQ开发板上有J1、J19两个扩展接口，本次实验使用的是J19扩展口（纽扣电池座附近），该接口可以用来连接双目OV5640摄像头、高速ADDA等模块，扩展接口原理图如下图所示：
图31.3.1扩展接口原理图
ATK-Dual-OV5640是正点原子推出的一款双目OV5640摄像头，该模块通过2*20排母（2.54mm间距）同外部连接，连接时将双目摄像头的排母直接插在开发板上的扩展口即可，模块外观如下图所示：
图31.3.2双目OV5640模块
由于双目OV5640的引脚较多，这里不再给出引脚分配列表，在硬件设计的最后给出了本次实验管脚分配的约束代码，大家在搭建工程时可以直接拷贝。
我们在前面的例程中实现了单目OV5640摄像头LCD接口的实时显示，本章我们在此基础上，增加了一路摄像头的图像采集与显示，然后使用视频混合IP核将这两路视频拼接到一起显示。Xilinx官方提供的Video Mixer IP核最大支17层外部视频的输入，本实验使用4路视频输入，包括两路摄像头采集的视频和两路标记层输入，标记层用来区分OV5640 1摄像头和OV5640 2摄像头。打开第二十七章OV5640摄像头LCD显示实验的工程，点击File->Project->Save as，将工程另存为dual_ov5640_lcd工程，然后将原ov5640_lcd工程下ip_repo文件夹复制到当前工程路径下，并将这个文件夹下的ip核添加到工程中，添加之前先将原来添加的ip核删除，具体方法参考《自定义IP核-呼吸灯实验》中图6.3.44所示的步骤，这样我们的双目OV5640 LCD显示的工程初步搭建起来了。
在导航栏中点击“Open Block Design”，打开设计框图，将“Processor System Reset”、“AXI Interconnect”、“AXI SmartConnect”三个IP核删除，如下图所示：
图31.3.3删除IP核
删除“AXI4-Stream to Video Out”核中video_in端口和“axi_vdma_0”核的连接。
然后分别添加“ov5640_capture_data”、“video in to AXI4-Stream”、“vdma”IP核。添加完成后，先将“ov5640_capture_data_1”IP核相应端口引出，并将后缀改为“_2，”，修改完成后如下图所示：
图31.3.4引出端口并重命名
重新配置vdma_1 IP核的数据位宽为24。
配置v_vid_in_axi4s_1 IP核的Clock Mode为“Independent”模式。
接下来添加Video Mixer IP核。这里需要注意的是，直接添加完该IP核后，在后面的“Generate Output Product”步骤中会报“找不到Video Mixer IP”的错误，这是软件Bug导致的时间溢出问题。解决方法是，读者到“正点原子ZYNQ售后群”（QQ群）中下载《HLS时间溢出》文档，按照里面的步骤打上补丁即可。
Video Mixer IP核添加后，双击该IP核进入配置页面，如下图所示：
图31.3.5 Video Mixer IP核配置页面
这里介绍几个需要配置的选项：
“Number of Overlay Layers”：覆盖层，用来叠加混合的视频层，这里设置为3；
“Maximum Number of Columns”：最大显示的列数，由于我们支持的屏幕的分辨率，列数目最大1280，所以这里设置为“1280”。
“Maximum Number of Rows”：最大显示行数，这里设置为“800”。
“Enable Global Alpha”：表格中这个选项用来设置Alpha值，即透明度，这里Layer1~Layer3全部使能。
“Enable Scaling”：表示使能缩放，这里全部勾选。
“Interface Type”：表格中这个选项用来设置某一图层视频的接口类型，由于Layer 1层视频源为摄像头2输出的Stream流，所以接口类型要设置为“Stream”。Layer 2和Layer 3视频源是从DDR３输出的，所以接口类型保持默认的“Memory”就行。
“Video Format”设置视频数据的格式，这里我们将Layer2和Layer3层的视频数据格式设置为“RGB8”，设置完成后如下图所示：
然后我们将“Zynq UltraScale+ MPSoC”IP 核emio位宽设置为“4”。
接下来点击“Run Connection Automation”进行自动连线。完成后，发现还需要对“ov5640_capture_data_1”、“v_vid_in_axi4s_1”、“axi_vdma_1”、 “axi_vdma_0”、 “v_mix_0”、 “v_axis_vid_out_0”核进行手动连线。连线完成后的整体框图如下所示：
图31.3.6整体框图
然后保存并运行“Generate Output Product”。
添加引脚约束文件。由于lcd引脚约束和前面的实验相同，这里只列出双目摄像头的引脚约束：
#----------------------摄像头接口的时钟---------------------------
#72M
create_clock -period 13.888 -name cam_pclk [get_ports cam_pclk]
set_property CLOCK_DEDICATED_ROUTE FALSE [get_nets cam_pclk_IBUF]
create_clock -period 13.888 -name cam_pclk_2 [get_ports cam_pclk_2]
set_property CLOCK_DEDICATED_ROUTE FALSE [get_nets cam_pclk_2_IBUF]
set_property -dict {PACKAGE_PIN C13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_pclk]
set_property -dict {PACKAGE_PIN F13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_rst_n]
set_property -dict {PACKAGE_PIN B15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_pwdn]
set_property -dict {PACKAGE_PIN E15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[0]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[1]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN E14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[2]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[3]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN E13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[4]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN B13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[5]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN C14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[6]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {cam_data[7]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN G14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_vsync]
set_property -dict {PACKAGE_PIN G13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_href]
set_property -dict {PACKAGE_PIN H13 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {emio_sccb_tri_io[0]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN F15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {emio_sccb_tri_io[1]}]
set_property PULLUP true [get_ports {emio_sccb_tri_io[0]}]
set_property PULLUP true [get_ports {emio_sccb_tri_io[1]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D11 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_pclk_2]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A11 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_rst_n_2]
set_property -dict {PACKAGE_PIN B14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_pwdn_2]
set_property -dict {PACKAGE_PIN C12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[0]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN C11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[1]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN B11 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[2]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN B10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[3]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[4]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN E10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[5]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN E12 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[6]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D10 IOSTANDARD LVCMOS33 } [get_ports {cam_data_2[7]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_vsync_2]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A12 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports cam_href_2]
set_property -dict {PACKAGE_PIN A14 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {emio_sccb_tri_io[2]}]
set_property -dict {PACKAGE_PIN D12 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports {emio_sccb_tri_io[3]}]
set_property PULLUP true [get_ports {emio_sccb_tri_io[2]}]
set_property PULLUP true [get_ports {emio_sccb_tri_io[3]}]
接下来生成bitstream，新建vitis文件夹，并导出xsa文件到vitis文件夹中。
到这里，硬件设计就完成了。
软件设计
打开vitis软件后，将路径指定到上一小节创建的vitis文件夹，然后按照《第一章Hello World实验》创建应用工程。创建完成后，添加如下图所示的文件，读者可以直接从例程中复制这些文件到自己的工程中。
图31.4.1添加工程文件
下面我们来分析一下这些文件。首先看一下main.c文件，如下所示：
……
17 //宏定义
18 #define CLK_WIZ_ID XPAR_CLK_WIZ_0_DEVICE_ID //时钟IP核器件ID
19 #define DISP_VTC_ID XPAR_VTC_0_DEVICE_ID //VTC器件ID
20 #define AXI_GPIO_0_ID XPAR_AXI_GPIO_0_DEVICE_ID //PL端 AXI GPIO 0(lcd_id)器件ID
21 #define AXI_GPIO_0_CHANEL 1 //使用AXI GPIO(lcd_id)通道1
22
23 unsigned int vdma_id[DISPLAY_VDMA_NUM] = {XPAR_AXIVDMA_0_DEVICE_ID,
24 XPAR_AXIVDMA_1_DEVICE_ID};
25
26 XAxiVdma vdma[DISPLAY_VDMA_NUM];
27
28 //全局变量
29 DisplayCtrl dispCtrl;
30 XGpio axi_gpio_inst; //PL端 AXI GPIO 驱动实例
31 VideoMode vd_mode;
32
33 unsigned int frame_buffer_addr[DISPLAY_VDMA_NUM]; //frame buffer的起始地址
34 unsigned int lcd_id=0; //LCD ID
35
36 XV_Mix_l2 mix;
37 XVidC_VideoStream VidStream;
38
39 extern const unsigned char gImage_ov5640_1[88560];
40 extern const unsigned char gImage_ov5640_2[88560];
41 extern const unsigned char gImage_ov5640_1_4342[27000];
42 extern const unsigned char gImage_ov5640_2_4342[27000];
43
44 int main(void)
45 {
46 u8 *ov56401_point;
47 u8 *ov56402_point;
48 u32 status0,status1;
49 u16 cmos_h_pixel; //ov5640 DVP 输出水平像素点数
50 u16 cmos_v_pixel; //ov5640 DVP 输出垂直像素点数
51 u16 total_h_pixel; //ov5640 水平总像素大小
52 u16 total_v_pixel; //ov5640 垂直总像素大小
54
55 XGpio_Initialize(&axi_gpio_inst,AXI_GPIO_0_ID); //GPIO初始化
56 XGpio_SetDataDirection(&axi_gpio_inst,AXI_GPIO_0_CHANEL,0x07); //设置AXI GPIO为输入
57 lcd_id = LTDC_PanelID_Read(&axi_gpio_inst,AXI_GPIO_0_CHANEL); //获取LCD的ID
58 XGpio_SetDataDirection(&axi_gpio_inst,AXI_GPIO_0_CHANEL,0x00); //设置AXI GPIO为输出
59 xil_printf("LCD ID: %x\r\n",lcd_id);
60
……
102 status0 = ov5640_init(CMOS_CH0,cmos_h_pixel,//初始化ov5640 0
103 cmos_v_pixel,
104 total_h_pixel,
105 total_v_pixel);
106 status1 = ov5640_init(CMOS_CH1,cmos_h_pixel,//初始化ov5640 1
107 cmos_v_pixel,
108 total_h_pixel,
109 total_v_pixel);
110 if(status0 == 0 && status1 == 0)
111 xil_printf("Dual OV5640 detected successful!\r\n");
112 else
113 xil_printf("Dual OV5640 detected failed!\r\n");
114
115 //根据获取的LCD的ID号来进行video参数的选择
116 switch(lcd_id){
117 case 0x4342 : vd_mode = VMODE_480x272; break; //4.3寸屏,480*272分辨率
118 case 0x4384 : vd_mode = VMODE_800x480; break; //4.3寸屏,800*480分辨率
119 case 0x7084 : vd_mode = VMODE_800x480; break; //7寸屏,800*480分辨率
120 case 0x7016 : vd_mode = VMODE_1024x600; break; //7寸屏,1024*600分辨率
121 case 0x1018 : vd_mode = VMODE_1280x800; break; //10.1寸屏,1280*800分辨率
122 default : vd_mode = VMODE_800x480; break;
123 }
124
125 xil_printf("vd_mode.width is %d\r\n",vd_mode.width);
126 xil_printf("vd_mode.height is %d\r\n",vd_mode.height);
127
128 //配置VDMA
129 for(u8 i=0;i<DISPLAY_VDMA_NUM;i++){
130 frame_buffer_addr[i] = XPAR_PSU_DDR_0_S_AXI_BASEADDR+0x1000000*i+0x05000000;
131 //配置VDMA
132 run_vdma_frame_buffer(&vdma[i], vdma_id[i], vd_mode.width, vd_mode.height,
133 frame_buffer_addr[i],0,0,BOTH);
134 }
135
136 xil_printf("VDMA Config succesfull\r\n");
137
138 //设置clk_wiz时钟IP核输出的时钟频率
139 clk_wiz_cfg(CLK_WIZ_ID,vd_mode.freq);
140
141 //初始化Display controller
142 DisplayInitialize(&dispCtrl, DISP_VTC_ID);
143 //设置VideoMode
144 DisplaySetMode(&dispCtrl, &vd_mode);
145 DisplayStart(&dispCtrl);
146
147 XV_mix xv_mix;
148 XV_mix_Config *xv_config;
149
150 xv_config = XV_mix_LookupConfig(XPAR_XV_MIX_0_DEVICE_ID);
151 XV_mix_CfgInitialize(&xv_mix,xv_config,xv_config->BaseAddress);
152
153 XV_mix_Set_HwReg_layerEnable(&xv_mix,(u32)0x0f);
154 XV_mix_Set_HwReg_width(&xv_mix, vd_mode.width);
155 XV_mix_Set_HwReg_height(&xv_mix, vd_mode.height);
156
157 XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_1(&xv_mix, 255);
158 XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_1(&xv_mix,((vd_mode.width)/2));
159 XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_1(&xv_mix,(u32)0);
160 XV_mix_Set_HwReg_layerWidth_1(&xv_mix,((vd_mode.width)/2));
161 XV_mix_Set_HwReg_layerHeight_1(&xv_mix,vd_mode.height);
162
163 if(lcd_id == 0x4342){
164 ov56401_point =gImage_ov5640_1_4342;
165 ov56402_point =gImage_ov5640_2_4342;
166
167 XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_2(&xv_mix, 125);
168 XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_2(&xv_mix,(u32)((vd_mode.width)/2 + 20));
169 XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_2(&xv_mix,(u32)20);
170 XV_mix_Set_HwReg_layerWidth_2(&xv_mix,(u32)200);
171 XV_mix_Set_HwReg_layerHeight_2(&xv_mix,(u32)45);
172 XV_mix_Set_HwReg_layerStride_2(&xv_mix, 200*3);
173 XV_mix_Set_HwReg_layer2_buf1_V(&xv_mix, ov56401_point);
174
175 XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_3(&xv_mix, 125);
176 XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_3(&xv_mix,(u32)20);
177 XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_3(&xv_mix,(u32)20);
178 XV_mix_Set_HwReg_layerWidth_3(&xv_mix,(u32)200);
179 XV_mix_Set_HwReg_layerHeight_3(&xv_mix,(u32)45);
180 XV_mix_Set_HwReg_layerStride_3(&xv_mix, 200*3);
181 XV_mix_Set_HwReg_layer3_buf1_V(&xv_mix, ov56402_point);
182 }
183 else{
184 ov56401_point =gImage_ov5640_1;
185 ov56402_point =gImage_ov5640_2;
186
187 XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_2(&xv_mix, 125);
188 XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_2(&xv_mix,(u32)((vd_mode.width)/2 + 50));
189 XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_2(&xv_mix,(u32)50);
190 XV_mix_Set_HwReg_layerWidth_2(&xv_mix,(u32)328);
191 XV_mix_Set_HwReg_layerHeight_2(&xv_mix,(u32)90);
192 XV_mix_Set_HwReg_layerStride_2(&xv_mix, 328*3);
193 XV_mix_Set_HwReg_layer2_buf1_V(&xv_mix, ov56401_point);
194
195 XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_3(&xv_mix, 125);
196 XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_3(&xv_mix,(u32)50);
197 XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_3(&xv_mix,(u32)50);
198 XV_mix_Set_HwReg_layerWidth_3(&xv_mix,(u32)328);
199 XV_mix_Set_HwReg_layerHeight_3(&xv_mix,(u32)90);
200 XV_mix_Set_HwReg_layerStride_3(&xv_mix, 328*3);
201 XV_mix_Set_HwReg_layer3_buf1_V(&xv_mix, ov56402_point);
202 }
203
204 XV_mix_EnableAutoRestart(&xv_mix);
205 XV_mix_Start(&xv_mix);
206
207 return 0;
208 }
第39到第42行，定义了四个字符型数组，其中gImage_ov5640_1和gImage_ov5640_2两个数组用来存储标记层图像所对应的字符，标记层图像如下图所示：
图31.4.2标记层图像
上面的图像是笔者先在PPT中分别输入两行“OV5640 1”和“OV5640 2”文字，然后使用截图工具（QQ截图）截取328*250像素大小的图片，保存在windows自带的画图工具中，然后使用画图工具自带的裁剪功能，分别将“OV5640 1”、“OV5640 2”裁剪出来，两个图片裁剪的大小都是328*90像素，然后分别另存为名为“ov5640_1.bmp”、“ov5640_2.bmp”的图片。注意，图片格式必须为bmp格式的，否则将不能调节透明度。
接下来，我们使用正点原子提供的“资料盘/软件/ Image2Lcd”路径下的“Ima2Lcd.exe”工具，将前面生成的两个图片转换成C语言数组，如下图所示：
图31.4.3 Ima2Lcd工具
打开软件如下图所示，点击下图中序号1处，将前面生成“ov5640_1.bmp”导入进来，序号2处显示图片的大小，接下来在序号3处设置将图片输出到c语言数组后的宽度和高度，这里设置为328*90像素，然后点击序号4处的“保存”按钮，点击后弹出一个窗口，我们在里面将数组命名为“ov5640_1.c”，生成的文件如图31.4.5所示，注意数组名为“gImage_ ov5640_1”。同样的方法生成“gImage_ ov5640_2”数组。
图31.4.4将图像导出到数组
图31.4.5 ov5640_1数组文件
第102行到第109行，调用ov5640_init()函数初始化双目OV5640摄像头，ov5640_init()函数通过调用sccb_write_reg16()函数实现IIC协议，从而配置OV5640摄像头寄存器。sccb_write_reg16()函数调用Xilinx的XGpioPs_WritePin()函数对EMIO进行读写，从而实现IIC接口时序。
第129行到第134行对vdma进行配置，注意第130行frame_buffer_addr的地址加0x05000000，是为了避免frame_buffer_addr地址和程序中变量存储地址冲突。
第150和第151行，根据video mixer器件id查找配置信息并对video mixe初始化。
第153行，调用XV_mix_Set_HwReg_layerEnable()函数设置Layer enable寄存器，参数“0x0f表示”将Master layer、Overlay Layer1、Overlay Layer2、Overlay Layer3四个图层的使能开关打开。第154行和第155行用来设置背景层的有效宽度和有效高度。
第157行到第161行用来设置Overlay Layer1图层的相关参数，也就是显示摄像头1拍摄的画面。其中XV_mix_Set_HwReg_layerStartX_1()和XV_mix_Set_HwReg_layerStartY_1()两个函数用来设置图层在屏幕上的X轴和Y轴起点，其中X轴参数为“(vd_mode.width)/2”表示X轴方向从屏幕中间开始，Y轴参数“0”表示Y轴方向起点0处开始，从上往下显示。XV_mix_Set_HwReg_layerAlpha_1()函数用来设置透明度的值，“255”表示完全不透明，“0”表示完全透明。
第163行到第202行用来设置Layer2层和Layer3层，由于分辨率为480*272的4.3寸屏幕太小，用在其它分辨率屏幕上的标记层图像不能用在分辨率为480*272的屏幕上，所以第163行根据480*272屏幕id单独设置显示在该屏幕上的标记层图像。不同分辨率屏幕上Layer2和Layer3图层的配置方法都是一样的，这里我们以480*272分辨率屏幕为例讲解。
前面讲解使用Ima2Lcd工具将两个328*90像素大小的图片生成两个字符数组，而第164行和第165行gImage_ov5640_1_4342和gImage_ov5640_2_4342两个数组是使用200*45像素大小的图片生成的，方法同前面讲解的一样。第167行将Layer2图层的透明度设置为125，第168行和第169行设置Layer2层的起点，即水平方向在屏幕的中间位置再右移20个像素，垂直方向从屏幕显示区域最上方往下移20个像素。第170行和第171行设置Layer图层的大小，即200*45个像素。第172行XV_mix_Set_HwReg_layerStride_2函数用来设置一行像素数据的总个数，由于Layer2层一行有200个像素，每个像素3个字节数据，所以总共有200*3个字节数据。173行调用XV_mix_Set_HwReg_layer2_buf1_V()函数将显示图像数据的数组写入Layer2图层的帧buffer中。第175行到第181行用来配置Layer3图层，方法和配置Layer2图层一样，不同在于Layer3图层的起始位置不同，Layer3图层在水平方向上，从左到右从第20个像素开始，在垂直方向上，从上到下从第20个像素开始。
第204行和第205行的XV_mix_EnableAutoRestart()函数和XV_mix_Start()函数用来配置Video Mixer IP核的“Control”寄存器，从而让Video Mixer IP核开始传输视频。
下载验证
首先我们将下载器与开发板上的JTAG接口连接，下载器另外一端与电脑连接。然后使用USB连接线将USB UART接口（PS_PORT）与电脑连接，用于串口通信。接下来使用FPC排线一端与RGB LCD液晶屏上的接口连接，另一端连接开发板上的RGB LCD接口。
接下来将双目OV5640摄像头模块插在MPSOC开发板的J19扩展口，注意在连接时，摄像头镜头方向朝外，如下图所示，然后将开发板上的启动模式设置为JTAG模式，最后连接开发板的电源。
图31.5.1开发板连接摄像头
打开vitis软件，连接串口并下载程序。程序下载完成后，可以看到LCD屏幕显示如下图所示：
图31.5.2实验结果
