米联客 ZYNQ/SOC 精品教程 S02-CH25 利用OSD实现双目摄像头字幕叠加

软件版本：VIVADO2017.4

操作系统：WIN10 64bit

硬件平台：适用米联客 ZYNQ系列开发板

米联客(MSXBO)论坛：www.osrc.cn答疑解惑专栏开通，欢迎大家给我提问！！

25.1 概述

本课使用MT9V034搭建两路基于VDMA的摄像头图形采集系统，并对OSD实现字幕叠加功能说明。提供的代码也包含MT9V034、OV5640摄像头双目例程，实现过程大同小异，这里不做过多讲解。

25.2 双目图像采集传输系统架构图

25.3 FPGA BD工程

25.3.1 摄像头电路设计

本课使用两个MT9V034摄像头(配套的代码也给出了2路OV5640摄像头OSD方案)，每路摄像头输出分辨率640*480。摄像头部分电路设计如下所示：

25.3.2 Vid_in IP电路搭建

MT9V034的vid_ce信号始终接电平。这里给出MT9V034部分电路设计：

25.3.3 VDMA设置

25.3.4 OSD设置

本章要使用OSD完成字幕的叠加功能，所以要开启AXI-lite控制接口。OSD配置如下所示：

LAYER2和LAYER3层设置

上面第一副图中，我们勾选了控制接口，开启了4个Layer，最大输出设置为了1280。至于为什么使用4个layer，这是因为要完成2路视频拼接和2路字幕叠加。另外最后2个layer就是字幕叠加层，所以将其设置为了Internal Graphics Controllers。第二副图是对各个层进行显示的设置，大家也可以修改这一部分的设置来完成各个图层的显示位置，功能也不仅仅局限于拼接视频，也可以完成画中画的功能，OSD是个功能很强大的IP！设置完这两部分之后，在LAYER2、3设置ASCII Offset为0，否则后面设置字符串会发生错位，其余的配置按默认即可。

25.3.5 PLL时钟设置

PLL时钟的设置取决于分辨率大小的设置，本节采用的是720P输出，因此PLL时钟设置如下：

25.3.6 VTC设置

25.3.7 AXI IIC设置

本节课要使用2路摄像头进行采集，需要两路IIC配置对摄像头寄存器进行配置。

此部分的设置如下图所示：

其余选项的设置参考之前历程的设置即可。

25.4 软件部分设计

软件部分主要可以分为三块，IIC协议实现、OSD驱动与VDMA配置。下面分别对这三个部分进行介绍。

25.4.1 IIC实现

本课节当中要对两个摄像头进行寄存器配置，如下图所示：

在main.c中可以看到摄像头IIC初始化配置函数。

在I2C_8bit.c文件中，找到I2C_config_init（）配置函数。

其中，在I2C_8bit.c中可以查找到mt9v034_config_table[]与I2C_write相关定义。

25.4.2 OSD驱动设计

OSD驱动部分主要由osd.c与osd.h组成。程序由官方驱动重新封装，此处重点介绍osd.c。OSD驱动如下表所示：

#include "xbasic_types.h"

#include "xparameters.h"

#include "xstatus.h"

#include "osd.h"

#include "xosd.h"

#include "stdio.h"

* Device related constants. Defined in xparameters.h

#define OSD_DEVICE_ID XPAR_OSD_0_DEVICE_ID

* OSD Device related data structures

XOSD Osd; /* OSD Device driver instance */

XOSD_Config *OsdCfgPtr; /* OSD device configuration pointer */

* Color table definition

u32 ColorData[16] = {

0x00000000, 0xa0a25f58, 0xa08080ff, 0xa0808010,

0xa0ef5a51, 0x00000000, 0xa0465289, 0x00000000,

0xa065ba6b, 0x00000000, 0xa09017c5, 0xa0a9c860,

0xa0bc3198, 0xa010a5a9, 0xa0808080, 0xa0ada1ab

};

* Text table definition

char __attribute__ ((aligned (4))) TextData[8][32] = {

"OV5640", //"String #1",

"OV7725", //"String #2",

"MT9V034 CAMER TEST",

"www.osrc.cn"

"Xilinx",

"String #5",

"String #6",

"String #7"

// "String #8"

};

* Font definition

unsigned char __attribute__ ((aligned (4))) Font[128][8] = {

{0x00, 0x36, 0x7F, 0x7F, 0x3E, 0x1C, 0x08, 0x00}, // NULL

{0x18, 0x18, 0x18, 0x1F, 0x1F, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03},

{0x18, 0x18, 0x18, 0xF8, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x18, 0x18, 0x18, 0xF8, 0xF8, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x00, 0x00, 0x00, 0xF8, 0xF8, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x03, 0x07, 0x0E, 0x1C, 0x38, 0x70, 0xE0, 0xC0},

{0xC0, 0xE0, 0x70, 0x38, 0x1C, 0x0E, 0x07, 0x03},

{0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0F, 0x0F, 0x0F, 0x0F},

{0x80, 0xC0, 0xE0, 0xF0, 0xF8, 0xFC, 0xFE, 0xFF},

{0x0F, 0x0F, 0x0F, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0},

{0x00, 0x1C, 0x1C, 0x77, 0x77, 0x08, 0x1C, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x1F, 0x1F, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x18, 0x18, 0x18, 0xFF, 0xFF, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x00, 0x00, 0x3C, 0x7E, 0x7E, 0x7E, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0, 0xC0},

{0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x18, 0x18, 0x18, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00},

{0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0},

{0x18, 0x18, 0x18, 0x1F, 0x1F, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x78, 0x60, 0x78, 0x60, 0x7E, 0x18, 0x1E, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x3C, 0x7E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x7E, 0x3C, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x30, 0x7E, 0x30, 0x18, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x0C, 0x7E, 0x0C, 0x18, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}, // Space

{0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x66, 0xFF, 0x66, 0x66, 0xFF, 0x66, 0x00},

{0x18, 0x3E, 0x60, 0x3C, 0x06, 0x7C, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x6C, 0x18, 0x30, 0x66, 0x46, 0x00},

{0x1C, 0x36, 0x1C, 0x38, 0x6F, 0x66, 0x3B, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x0E, 0x1C, 0x18, 0x18, 0x1C, 0x0E, 0x00},

{0x00, 0x70, 0x38, 0x18, 0x18, 0x38, 0x70, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x3C, 0xFF, 0x3C, 0x66, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x18, 0x7E, 0x18, 0x18, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x18, 0x18, 0x30},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x7E, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x60, 0x40, 0x00},// /

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x6E, 0x76, 0x66, 0x3C, 0x00},// 0

{0x00, 0x18, 0x38, 0x18, 0x18, 0x18, 0x7E, 0x00},//1

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x7E, 0x00},//2

{0x00, 0x7E, 0x0C, 0x18, 0x0C, 0x66, 0x3C, 0x00},//3

{0x00, 0x0C, 0x1C, 0x3C, 0x6C, 0x7E, 0x0C, 0x00},//4

{0x00, 0x7E, 0x60, 0x7C, 0x06, 0x66, 0x3C, 0x00},//5

{0x00, 0x3C, 0x60, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00},//6

{0x00, 0x7E, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x30, 0x00},//7

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00},//8

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x3E, 0x06, 0x0C, 0x38, 0x00},//9

{0x00, 0x00, 0x18, 0x18, 0x00, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x18, 0x18, 0x00, 0x18, 0x18, 0x30},

{0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x06, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x7E, 0x00, 0x00, 0x7E, 0x00, 0x00},

{0x60, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x60, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x0C, 0x18, 0x00, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x6E, 0x6E, 0x60, 0x3E, 0x00}, // @

{0x00, 0x18, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x7E, 0x66, 0x00}, // A

{0x00, 0x7C, 0x66, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x7C, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x60, 0x60, 0x66, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x78, 0x6C, 0x66, 0x66, 0x6C, 0x78, 0x00},

{0x00, 0x7E, 0x60, 0x7C, 0x60, 0x60, 0x7E, 0x00},

{0x00, 0x7E, 0x60, 0x7C, 0x60, 0x60, 0x60, 0x00},

{0x00, 0x3E, 0x60, 0x60, 0x6E, 0x66, 0x3E, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x7E, 0x66, 0x66, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x7E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x7E, 0x00},

{0x00, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x66, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x6C, 0x78, 0x78, 0x6C, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x60, 0x60, 0x60, 0x60, 0x60, 0x7E, 0x00},

{0x00, 0x63, 0x77, 0x7F, 0x6B, 0x63, 0x63, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x76, 0x7E, 0x7E, 0x6E, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x7C, 0x60, 0x60, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x66, 0x6C, 0x36, 0x00},

{0x00, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x7C, 0x6C, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x3C, 0x60, 0x3C, 0x06, 0x06, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x7E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x7E, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x63, 0x63, 0x6B, 0x7F, 0x77, 0x63, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x7E, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x60, 0x7E, 0x00},//Z

{0x00, 0x1E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x1E, 0x00},

{0x00, 0x40, 0x60, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x06, 0x00},

{0x00, 0x78, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x78, 0x00},

{0x00, 0x08, 0x1C, 0x36, 0x63, 0x00, 0x00, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00},

{0x40, 0x40, 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}, // `

{0x00, 0x00, 0x3C, 0x06, 0x3E, 0x66, 0x3E, 0x00}, // a

{0x00, 0x60, 0x60, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x7C, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x3C, 0x60, 0x60, 0x60, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x06, 0x06, 0x3E, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x3C, 0x66, 0x7E, 0x60, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x0E, 0x18, 0x3E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x3E, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x06, 0x7C},

{0x00, 0x60, 0x60, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x00, 0x38, 0x18, 0x18, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x06, 0x00, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x3C},

{0x00, 0x60, 0x60, 0x6C, 0x78, 0x6C, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x38, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x66, 0x7F, 0x7F, 0x6B, 0x63, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x3C, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x7C, 0x66, 0x66, 0x7C, 0x60, 0x60},

{0x00, 0x00, 0x3E, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x06, 0x06},

{0x00, 0x00, 0x7C, 0x66, 0x60, 0x60, 0x60, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x3E, 0x60, 0x3C, 0x06, 0x7C, 0x00},

{0x00, 0x18, 0x7E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x0E, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3C, 0x18, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x63, 0x6B, 0x7F, 0x3E, 0x36, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x66, 0x3C, 0x18, 0x3C, 0x66, 0x00},

{0x00, 0x00, 0x66, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x0C, 0x78},

{0x00, 0x00, 0x7E, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x7E, 0x00},

{0x14, 0x10, 0x10, 0x40, 0x10, 0x10, 0x14, 0x00}, // {

{0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18},

{0x50, 0x10, 0x10, 0x04, 0x10, 0x10, 0x50, 0x00}, // }

{0x11, 0x11, 0x44, 0x44, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}, // ~

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}, // 127 DEL

};

* Function prototypes

int OsdInit(int DeviceID);

void external_OsdConfig(u8 layer,u16 Screen_width,u16 Screen_height,u16 Camera_width,u16 Camera_height,u16 xpos_start,u16 ypos_start);

void internal_Graphics_setting(u8 Gcindex,u16 Screen_width,u16 Screen_height,u16 Xpos_start,u16 Ypos_start,u8 BankIndex);

void OsdDrawText(int Gcindex,int x_pos, int y_pos, int color, int string_index, int text_size,u8 BankIndex);

void OsdDrawBox(int Gcindex,u16 x_start, u16 y_start, u16 x_last, u16 y_last, u8 color,u8 BankIndex);

void Camera_osd_init(void)

{

int bOsdInitialized = 0;

if ( !bOsdInitialized )

{

OsdInit(OSD_DEVICE_ID);

external_OsdConfig(0,1280,720,640,480,0,140); //外部输入图层配置

external_OsdConfig(1,1280,720,640,480,640,140);//外部输入图层配置

internal_Graphics_setting(2,1280,720,0,0,0); //内出输入图层配置

internal_Graphics_setting(3,1280,720,0,0,0); //内出输入图层配置

bOsdInitialized = 1;

}

OsdDrawText(2,30,40,8,2,8,0); //添加文字

OsdDrawBox(3,25,25,1255,115, 8,0);//添加框

}

/*****************************************************************************/

/**

* This function initializes the OSD device and its driver instance.

* @param DeviceID is the device ID of the OSD device.

* @return 0 if the initialization is successful; 1 otherwise.

* @note None.

******************************************************************************/

int OsdInit(int DeviceID)

{

int Status;

/* Initialize the OSD instance */

OsdCfgPtr = XOSD_LookupConfig(DeviceID);

Status = XOSD_CfgInitialize(&Osd, OsdCfgPtr, OsdCfgPtr->BaseAddress);

if (Status != XST_SUCCESS)

return 1;

/* Reset the devices */

XOSD_Reset(&Osd);

/* Enable the OSD device and tell it to pick up the register changes */

XOSD_Enable(&Osd);

XOSD_RegUpdateEnable(&Osd);

return 0;

}

void internal_Graphics_setting(u8 Gcindex,u16 Screen_width,u16 Screen_height,u16 Xpos_start,u16 Ypos_start,u8 BankIndex)

{

u16 width = Screen_width;

u16 height = Screen_height;

int LayerAlphaValue = 0xFF;

int LayerGlobalAlphaEnable = 0;

int LayerPriority;

u8 ColorBankIndex=BankIndex;

u8 CharBankIndex=BankIndex;

u8 TextBankIndex=BankIndex;

u8 InstructionBankIndex=BankIndex;

if(Gcindex==0)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_0;

else if(Gcindex==1)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_1;

else if(Gcindex==2)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_2;

else if(Gcindex==3)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_3;

else if(Gcindex==4)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_4;

else if(Gcindex==5)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_5;

else if(Gcindex==6)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_6;

else if(Gcindex==7)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_7;

else

xil_printf("Para err!");

/* Set up Layer's Alpha, Priority, Dimension and enable it */

XOSD_SetLayerAlpha(&Osd, Gcindex, LayerGlobalAlphaEnable, LayerAlphaValue);

XOSD_SetLayerPriority(&Osd, Gcindex, LayerPriority);

XOSD_SetLayerDimension(&Osd, Gcindex, Xpos_start, Xpos_start, width, height);

XOSD_EnableLayer(&Osd, Gcindex);

/* Load color, font and text and set the active banks */

XOSD_LoadColorLUTBank(&Osd, Gcindex, BankIndex, ColorData);

XOSD_LoadCharacterSetBank(&Osd, Gcindex, BankIndex, (u32 *)Font);

XOSD_LoadTextBank(&Osd, Gcindex, BankIndex, (u32 *)TextData);

XOSD_SetActiveBank(&Osd, Gcindex, ColorBankIndex, CharBankIndex, TextBankIndex, InstructionBankIndex);

}

/*****************************************************************************/

/**

* This function does the general configuration on an OSD device. The

* configuration includes:

* - Screen Size

* - Background Color

* - Layer 0 setup: Alpha, Priority, Dimension and enabling

* - Layer 1 setup: Alpha, Priority, Dimension and enabling

* - Loading Color/Font/Text configuration

* @param None.

* @return None.

* @note None.

******************************************************************************/

void external_OsdConfig(u8 layer,u16 Screen_width,u16 Screen_height,u16 Camera_width,u16 Camera_height,u16 xpos_start,u16 ypos_start)

{

/* Background color definition */

u16 screen_width = Screen_width;

u16 screen_height = Screen_height;

u16 camera_width = Camera_width;

u16 camera_height = Camera_height;

u8 Red = 0x0; //0xFF;

u8 Blue = 0x0; //0;

u8 Green = 0x0; //0;

/* Layer property definition */

int LayerAlphaValue = 0xFF;

int LayerGlobalAlphaEnable = 1;

int LayerPriority;

if(layer==0)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_0;

else if(layer==1)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_1;

else if(layer==2)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_2;

else if(layer==3)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_3;

else if(layer==4)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_4;

else if(layer==5)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_5;

else if(layer==6)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_6;

else if(layer==7)

LayerPriority = XOSD_LAYER_PRIORITY_7;

else

xil_printf("Para err!");

xil_printf("OsdConfig(%d,%d) Start\r\n", screen_width, screen_height);

/* Set screen size */

xil_printf("-- Set screen size ...\r\n" );

XOSD_SetScreenSize(&Osd, screen_width, screen_height);

/* Set Background color */

xil_printf("-- Set Background color ...\r\n" );

XOSD_SetBackgroundColor(&Osd, Red, Blue, Green);

/* Set up Layer's Alpha, Priority, Dimension and enable it */

xil_printf("-- Set up Layer 0's Alpha, Priority, Dimension and enable it ...\r\n" );

XOSD_SetLayerAlpha(&Osd, layer, LayerGlobalAlphaEnable, LayerAlphaValue);

XOSD_SetLayerPriority(&Osd, layer, LayerPriority);

XOSD_SetLayerDimension(&Osd, layer, xpos_start, ypos_start, camera_width, camera_height);

XOSD_EnableLayer(&Osd, layer);

/* Enable the OSD device and tell it to pick up the register changes */

xil_printf("-- Enable the OSD device ...\r\n" );

//XOSD_Enable(&Osd);

xil_printf("OsdConfig Done\r\n" );

return;

}

/*****************************************************************************/

/**

* This function draws text using the OSD device

* @param None.

* @return None.

* @note None.

******************************************************************************/

void OsdDrawText(int Gcindex,int x_pos, int y_pos, int color, int string_index, int text_size,u8 BankIndex)

{

xil_printf("OsdDrawText Start\r\n" );

/* Instruction buffer */

u32 Instruction[XOSD_INS_SIZE];

u16 ObjType = XOSD_INS_OPCODE_TXT; /* A text string XOSD_INS_OPCODE_TXT*/

u8 ObjSize = (text_size<<4); /* Text Scale factor (1x, 2x, 4x, 8x) */

u16 XStart = x_pos; /* Horizontal start pixel of the text */

u16 YStart = y_pos; /* Vertical start line of the text */

u16 XEnd = x_pos; /* Horizontal end pixel of the text (not used) */

u16 YEnd = y_pos; /* Vertical end line of the text (must be same as YStart) */

u8 TextIndex = string_index; /* Index of Text String */

u8 ColorIndex = color; /* Color used to draw text */

/* Create a text command instruction */

xil_printf("-- Create a box command instruction ...\r\n" );

XOSD_CreateInstruction(&Osd, Instruction, Gcindex,

ObjType, ObjSize,

XStart, YStart, XEnd, YEnd,

TextIndex, ColorIndex);

/* Load the instruction to draw the box in the OSD output */

xil_printf("-- Load the instruction to draw the box in the OSD output ...\r\n" );

XOSD_LoadInstructionList(&Osd, Gcindex, BankIndex, Instruction, 1);

xil_printf("OsdDrawBox Done\r\n" );

return;

}

/*****************************************************************************/

/**

* This function draws a box using the OSD device

* @param None.

* @return None.

* @note None.

******************************************************************************/

void OsdDrawBox(int Gcindex,u16 x_start, u16 y_start, u16 x_last, u16 y_last, u8 color,u8 BankIndex)

{

xil_printf("OsdDrawBox Start\r\n" );

/* Instruction buffer */

u32 Instruction[XOSD_INS_SIZE];

/* Instruction property definition */

xil_printf("-- Instruction property definition ...\r\n" );

u16 ObjType = XOSD_INS_OPCODE_BOX; /* A box */

u8 ObjSize = 2; /* Box boarder width */

u16 XStart = x_start; /* Horizontal start pixel of the box */

u16 YStart = y_start; /* Vertical start line of the box */

u16 XEnd = x_last; /* Horizontal end pixel of the box */

u16 YEnd = y_last; /* Vertical end line of the box */

u8 TextIndex = 0; /* Ignored in box instruction case */

u8 ColorIndex = color; /* Color used to draw the box */

/* Create a box command instruction */

xil_printf("-- Create a box command instruction ...\r\n" );

XOSD_CreateInstruction(&Osd, Instruction, 2,

ObjType, ObjSize,

XStart, YStart, XEnd, YEnd,

TextIndex, ColorIndex);

/* Load the instruction to draw the box in the OSD output */

xil_printf("-- Load the instruction to draw the box in the OSD output ...\r\n" );

XOSD_LoadInstructionList(&Osd,Gcindex, BankIndex, Instruction, 1);

xil_printf("OsdDrawBox Done\r\n" );

return;

}

Camera_osd_init是OSD驱动程序中的主程序。程序首先开始检测OSD是否初始化，如果是首次进行就跳转到Osd_Init()程序当中，Osd_Init()函数原型如下图所示：

程序当中，已经给出了相应的注释，这段程序和往常的初始化程序大体是一致的，这里我们不需要深层次去剖析这段程序，只要会用就好，在今后的设计中，完全可以照搬过来使用。

回到Camera_Osd_Init()的分析当中，看到Osd_config()子函数，程序一开始是一些必要的变量设置，我们直接看到下面这个子函数：

由其命名，可以猜出这是一个设置屏幕分辨率的子函数，其函数原型如下图所示：

由函数开头注释了解到此函数如我们猜测，是一个设置OSD输出的功能函数，三个参数分别是OSD的实例模型、输出宽和高。

之后再看到下面这个子函数：

与之前分析一致，这个函数实现的功能为设置OSD的输出背景颜色。

接下来看到下面这段程序：

这段程序分别对Layer的alpha通道值，优先级，显示信息做了设置，最后使用XOSD_EnableLayer()函数允许Layer输出。然后再看看XOSD_SetLayerAlpha()函数，此函数用于设置指定层（Layer）的通道值与是否使用此通道。此函数的第二个参数即为层的标识，第三个参数决定了是否使用Alpha通道，最后一个参数是设置的Alpha值。

XOSD_SetLayerPriority()函数用于设置层的优先级，这个函数比较简单，此处就不多加以解释这里重点注意XOSD_SetLayerDimension()函数，它关系到各个层的显示的分辨率，显示的位置。它带的第二个参数是层的标识号，第三和第四个参数分别是横向和纵向的开始位置，最后两个是显示的宽和高。

XOSD_EnableLayer()函数也不用多说了，它实现的是允许层输出的功能。

再看到Camera_osd_init函数中的internal_Graphics_setting()这一个函数：

这是一个字幕层设置程序，函数原型如下图所示：

这里面的程序相信大家经过之前的讲解，已经能大致的看懂了，此处只看到最后四个函数。这四个函数分别载入了字幕的颜色查找表、字符块、文本块与活动块。这部分其实大家也不必过多的去了解，参照此部分设计就行，深层次实现原理太过的繁琐，不是一时半会儿就能了解。此处的程序需要注意Gcindex是字幕层的标识号，设置的宽和高与输出分辨率一致。

再次回到主程序的分析当中，看到最后一个函数OsdDrawText()函数其函数原型如下图所示：

此函数完成了字符的显示和定位，从程序中可以看到，这个函数的核心组成是由两个官方函数组成的，因此我们对这两个函数进行分析，首先看到XOSD_CreateInstruction这个函数，定位一下其函数的原型，最后查找到如下图所示：

其实现方式我们暂且不研究，先研究其用法，函数开头注释足以够我们了解其用法。将英文注释翻译到中文，可知此函数完成了为OSD创建一个指令的功能，具体这个指令是什么，我们先往后看，然后再回头来看。这个函数带了十一个参数，第一个是OSD的实例，第二个是指向要用于创建指令的指令缓冲区的指针。上级应用程序负责分配该指令缓冲区。第三个参数是字幕层的标识号，第四个参数是表示要绘制的对象的类型，使用xosd_hw.h中定义的XOSD_INS_OPCODE_ *常数之一。第五个参数是显示字符的尺寸大小。第6-9个参数是显示的位置。第十个参数是要显示哪个字符串。第十一个参数是显示的颜色的定义。这里要注意的是要显示的字符串和颜色已经在OsdConfig中进行了定义，如下图圈出的部分：

因此上面函数的指令就是创建一个显示字符的指令，告知系统要以何种方式，显示何种字符。然后再看到XOSD_LoadInstructionList函数，函数的原型如下图所示：

此函数的分析方法与上一个函数类似，这个函数也是搭配上一个函数来使用的。这个函数用于加载OSD的字符控制器中的指令。此函数的参数中第三个和第五个是使用的默认的最小值，这是一种普遍的用法，这里需要注意的是第四个参数，应该与上一个函数中的第二个参数保持一致。

OsdDrawBox()用于画框，分析方法与OsdDrawText()相同。

25.4.3 VDMA配置

VDMA的配置与第一课基本一致，只是增加了一路VDMA的配置，此部分的程序代码如下表所示：

//Xil_Out32((VDMA_BASEADDR + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0AC), VIDEO_BASEADDR0); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0B0), VIDEO_BASEADDR1); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0B4), VIDEO_BASEADDR2); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A8), (H_STRIDE*4)); // h offset (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A4), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A0), V_ACTIVE); // v size (480)

/*****************从DDR读数据设置**********************/

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x000), 0x8B); // enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x05c), VIDEO_BASEADDR0); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x060), VIDEO_BASEADDR1); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x064), VIDEO_BASEADDR2); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x058), (H_STRIDE*4)); // h offset (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x054), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x050), V_ACTIVE); // v size (480)

//Xil_Out32((VDMA_BASEADDR + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0AC), VIDEO_BASEADDR3); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0B0), VIDEO_BASEADDR4); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0B4), VIDEO_BASEADDR5); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A8), (H_STRIDE*4)); // h offset (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A4), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A0), V_ACTIVE); // v size (480)

/*****************从DDR读数据设置**********************/

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x000), 0x8B); // enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x05c), VIDEO_BASEADDR3); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x060), VIDEO_BASEADDR4); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x064), VIDEO_BASEADDR5); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x058), (H_STRIDE*4)); // h offset (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x054), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 4) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x050), V_ACTIVE); // v size (480)

25.4.4 主程序设计

#include "I2C_8bit.h"

#include "xil_io.h"

#include "osd.h"

#include "xparameters.h"

#define VDMA_BASEADDR0 XPAR_AXI_VDMA_0_BASEADDR

#define VDMA_BASEADDR1 XPAR_AXI_VDMA_1_BASEADDR

#define VIDEO_BASEADDR0 0x01000000

#define VIDEO_BASEADDR1 0x02000000

#define VIDEO_BASEADDR2 0x03000000

#define VIDEO_BASEADDR3 0x04000000

#define VIDEO_BASEADDR4 0x05000000

#define VIDEO_BASEADDR5 0x06000000

#define H_ACTIVE 640*3

#define V_ACTIVE 480

#define H_STRIDE 640*3

static XIic Iic_1;

static XIic Iic_2;

int init_camer(void)

{

//initial iic

iic_init(&Iic_1,XPAR_AXI_IIC_0_DEVICE_ID);

iic_init(&Iic_2,XPAR_AXI_IIC_1_DEVICE_ID);

// Initialize camera regesiter

I2C_config_init(&Iic_1);

I2C_config_init(&Iic_2);

}

void main()

{

init_camer();

Camera_osd_init();

//Xil_Out32((VDMA_BASEADDR + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0AC), VIDEO_BASEADDR0); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0B0), VIDEO_BASEADDR1); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0B4), VIDEO_BASEADDR2); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A8), (H_STRIDE)); // h offset (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A4), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x0A0), V_ACTIVE); // v size (480)

/*****************从DDR读数据设置**********************/

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x000), 0x8B); // enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x05c), VIDEO_BASEADDR0); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x060), VIDEO_BASEADDR1); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x064), VIDEO_BASEADDR2); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x058), (H_STRIDE)); // h offset (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x054), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR0 + 0x050), V_ACTIVE); // v size (480)

//Xil_Out32((VDMA_BASEADDR + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x030), 0x108B);// enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0AC), VIDEO_BASEADDR3); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0B0), VIDEO_BASEADDR4); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0B4), VIDEO_BASEADDR5); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A8), (H_STRIDE)); // h offset (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A4), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x0A0), V_ACTIVE); // v size (480)

/*****************从DDR读数据设置**********************/

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x000), 0x8B); // enable circular mode

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x05c), VIDEO_BASEADDR3); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x060), VIDEO_BASEADDR4); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x064), VIDEO_BASEADDR5); // start address

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x058), (H_STRIDE)); // h offset (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x054), (H_ACTIVE)); // h size (640 * 3) bytes

Xil_Out32((VDMA_BASEADDR1 + 0x050), V_ACTIVE); // v size (480)

while (1) ;

}

25.5 验证测试

25.5.1 测试连接

开发板测试连接（MZ7XA、MZ7XB），如图所示：

25.5.2 测试结果

程序编写完成之后，根据程序的约束接好摄像头，然后下载程序，得到测试结果如下：

转载于:https://my.oschina.net/msxbo/blog/3102445