LISA DVP 驱动示例 - Ping-Pong 模式

功能说明

本示例演示如何使用 LISA DVP 驱动的 Ping-Pong 双缓冲模式实现高速连续图像捕获。

主要功能

  • 初始化 DVP 设备并配置采集参数

  • 使用 Ping-Pong 双缓冲模式实现零拷贝连续捕获

  • 通过回调函数交替处理 Ping/Pong 缓冲区数据

  • 在回调中重载对应缓冲区保持连续采集

  • 捕获指定帧数后自动停止

硬件要求

  • ARCS EVB 开发板

  • 支持 DVP 接口的摄像头模块（如 GC032A）

  • 正确连接 DVP 信号线：

    • HSYNC (PAD_A 10)

    • VSYNC (PAD_A 11)

    • PCLK (PAD_A 12)

    • D0-D7 (PAD_A 13-20)

    • MCLK (PAD_A 26)

配置说明

图像参数

  • 分辨率: 640x480

  • 格式: YUV422 (Y0CbY1Cr)

  • 缓冲区大小: 每个 640 × 480 × 2 = 614,400 字节

  • 缓冲区数量: 2 个（Ping + Pong）

DVP 配置

  • DMA 通道: 2

  • 数据对齐: 左对齐

  • VSYNC 极性: 上升沿

  • HSYNC 极性: 上升沿

  • PCLK 极性: 上升沿

  • MCLK 频率: 25MHz

捕获设置

  • 捕获帧数: 20 帧

  • 模式: Ping-Pong 模式（双缓冲区交替）

Ping-Pong 模式优势

  1. 零拷贝: 硬件 DMA 直接写入用户缓冲区，无需额外拷贝

  2. 连续捕获: 两个缓冲区交替使用，一个接收数据时另一个可以处理

  3. 无丢帧: 避免了单缓冲区模式下的帧间间隔

  4. 高吞吐: 适合高帧率连续采集场景

使用方法

1. 编译

重要提示：在编译前，请先确认您使用的开发板型号。SDK 目前支持以下开发板：

  • arcs_evb - ARCS EVB 评估板

  • arcs_mini - ARCS Mini 开发板

根据您的开发板型号，选择对应的编译命令：

在示例目录下执行编译:

# 使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_evb

# 或使用 arcs_mini 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_mini

Note

如果在 SDK 根目录执行，需要指定示例路径:

# 使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

# 或使用 arcs_mini 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_mini

Note

确保已安装对应的工具链。

2. 烧录

lisa zep flash

3. 查看输出

通过串口工具（如 lisa zep monitor）查看日志输出：

==========================================
  LISA DVP Driver Sample - Ping-Pong Mode
==========================================
Frame format: YUV422
Resolution: 640x480
Max frames: 20
Mode: Ping-Pong (zero-copy continuous capture)

DVP device obtained
DVP setup completed (DMA channel: 2)
DVP clockout enabled (25MHz)
DVP Ping-Pong capture started
Frame size: 640x480, buffer size: 614400 bytes
Ping buffer: 0x60xxxxxx
Pong buffer: 0x60xxxxxx
Waiting for frames (Ping-Pong mode)...
[PING] Frame 1 captured, size=614400 bytes
[PING] Frame data: XX XX XX XX XX XX XX XX
[PONG] Frame 1 captured, size=614400 bytes
[PONG] Frame data: XX XX XX XX XX XX XX XX
[PING] Frame 2 captured, size=614400 bytes
...
[PONG] Frame 10 captured, size=614400 bytes
Reached maximum capture frames, stopping...
DVP stopped successfully

==========================================
Capture completed
Ping frames: 10
Pong frames: 10
Total frames: 20
==========================================

代码说明

主要流程

  1. 初始化阶段

    • 获取 DVP 设备

    • 配置 DVP 参数（分辨率、格式、信号极性等）

    • 启用时钟输出（为摄像头提供 MCLK）

  2. 捕获阶段

    • 清空两个缓冲区

    • 启动 Ping-Pong 模式捕获

    • 等待帧数据接收完成

  3. 回调处理

    • 接收 LISA_DVP_EVENT_PING_DONE 或 LISA_DVP_EVENT_PONG_DONE 事件

    • 处理对应缓冲区的图像数据

    • 调用 lisa_dvp_reload_pingpong() 重载对应缓冲区

    • 达到指定帧数后停止捕获

Ping-Pong 工作原理

时间线:
  DMA → Ping 缓冲区 ━━━━━━━┓
                         ┃ (回调: PING_DONE)
                         ┗━━→ 处理 Ping 数据
                              ┗━━→ 重载 Ping 缓冲区

  DMA → Pong 缓冲区 ━━━━━━━┓
                         ┃ (回调: PONG_DONE)
                         ┗━━→ 处理 Pong 数据
                              ┗━━→ 重载 Pong 缓冲区

  交替循环 ↻

关键函数

  • lisa_dvp_setup() - 初始化并配置 DVP 设备

  • lisa_dvp_enable_clockout() - 启用时钟输出

  • lisa_dvp_start_pingpong() - 启动 Ping-Pong 模式捕获

  • lisa_dvp_reload_pingpong() - 重载缓冲区（在回调中调用）

  • lisa_dvp_stop() - 停止捕获

注意事项

  1. 双缓冲区: 需要准备两个大小相同的缓冲区

  2. 缓冲区对齐: 两个缓冲区都必须 4 字节对齐

  3. 缓冲区位置: 缓冲区放在 PSRAM 中以节省 SRAM 空间

  4. 内存需求: Ping-Pong 模式需要双倍内存（2 个缓冲区）

  5. 重载时机: 必须在对应的回调中及时重载缓冲区

  6. 处理时间: 处理单帧的时间必须小于采集一帧的时间，否则会造成丢帧

  7. 回调上下文: 回调函数在中断上下文中执行，复杂处理应放到任务中

  8. 事件区分: 注意区分 PING_DONE 和 PONG_DONE 事件，重载对应的缓冲区

适用场景

  • 高帧率连续捕获

  • 实时视频流处理

  • 图像序列采集

  • 零拷贝要求的应用

  • 需要最小化帧间延迟的场景

性能对比

对比项

普通模式

Ping-Pong 模式

缓冲区数量

1 个

2 个

内存占用

较小

较大（2倍）

帧间延迟

有间隔

无间隔

连续性

中断式

连续式

适用场景

低速/单帧

高速/连续

处理时间要求

宽松

严格

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