使用ch32v307库进行摄像头二值化的c代码

ch32v307是一个针对CH32F307芯片的库，其中并没有直接提供对摄像头的支持。不过，我们可以通过使用该库提供的GPIO、SPI、I2C等接口来实现对摄像头的控制。

在这里，我们以OV7670摄像头为例，介绍如何使用ch32v307库进行摄像头二值化的C代码实现。假设我们使用PA8作为摄像头的VSYNC信号输入，PC2、PC3、PC4、PC5作为摄像头的D0、D1、D2、D3数据输出，而使用PA5作为LED灯输出，表示二值化后的图像。

#include "ch32v307.h"

#define LED_PIN GPIO_Pin_5
#define VSYNC_PIN GPIO_Pin_8

// 摄像头数据输出引脚
#define D0_PIN GPIO_Pin_2
#define D1_PIN GPIO_Pin_3
#define D2_PIN GPIO_Pin_4
#define D3_PIN GPIO_Pin_5

// 定义一些参数
#define WIDTH 160
#define HEIGHT 120
#define PIXELS (WIDTH * HEIGHT / 8)
#define THRESHOLD 127

unsigned char cam_buf[PIXELS];  // 存储摄像头数据的缓存

// 初始化GPIO口
static void gpio_init() {
    // 初始化LED灯引脚
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 初始化VSYNC信号输入引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = VSYNC_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 初始化摄像头数据输出引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = D0_PIN | D1_PIN | D2_PIN | D3_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

// 初始化SPI口
static void spi_init() {
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

// 初始化OV7670摄像头
static void ov7670_init() {
    // TODO: 对OV7670进行寄存器配置，使其输出RGB565格式的数据
}

// 获取一帧摄像头数据
static void ov7670_capture() {
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, VSYNC_PIN) == 0);  // 等待VSYNC为高
    while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, VSYNC_PIN) == 1);  // 等待VSYNC为低

    // 一行像素的数据
    uint8_t row_data[WIDTH / 2];
    uint8_t* pbuf = cam_buf;

    for (int i = 0; i < HEIGHT; i++) {
        // 读取摄像头数据
        for (int j = 0; j < WIDTH / 2; j++) {
            row_data[j] =
                (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, D0_PIN) << 0) |
                (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, D1_PIN) << 1) |
                (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, D2_PIN) << 2) |
                (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, D3_PIN) << 3);
        }
        // 把一行像素的数据转换成8个字节的数据
        for (int j = 0; j < WIDTH / 8; j++) {
            *pbuf++ = row_data[j*2] | (row_data[j*2+1] << 4);
        }
    }
}

// 对摄像头数据进行二值化
static void binary_image() {
    uint8_t threshold = THRESHOLD;
    uint8_t* pbuf = cam_buf;
    for (int i = 0; i < PIXELS; i++) {
        *pbuf++ = (*pbuf > threshold) ? 0xff : 0x00;  // 大于阈值的像素设为白色，否则设为黑色
    }
}

int main() {
    SystemInit();  // 系统初始化
    gpio_init();  // 初始化GPIO口
    spi_init();  // 初始化SPI口
    ov7670_init();  // 初始化OV7670摄像头

    while (1) {
        ov7670_capture();  // 获取一帧摄像头数据
        binary_image();  // 对摄像头数据进行二值化

        // 把二值化后的图像输出到LED灯上
        for (int i = 0; i < PIXELS; i++) {
            GPIO_WriteBit(GPIOA, LED_PIN, (cam_buf[i] > 0) ? Bit_SET : Bit_RESET);
        }
    }
}

在上述代码中，我们使用了OV7670摄像头，使用PA8作为VSYNC信号输入，PC2、PC3、PC4、PC5作为数据输出，使用PA5作为LED灯输出，表示二值化后的图像。在`ov7670_init()`函数中，我们需要对OV7670摄像头进行寄存器配置，使其输出RGB565格式的数据。在`ov7670_capture()`函数中，我们使用了轮询的方式获取一帧摄像头数据，并将其存储在`cam_buf`缓存中。在`binary_image()`函数中，我们对摄像头数据进行了二值化处理。

需要注意的是，OV7670摄像头的配置需要按照相应的寄存器配置进行，这里就不再赘述了。