| HMP-I系列图象采集模块实现将PAL制式模拟视频信号实时采集并压缩成标准JPEG格式的图象文件。该系列目前有两个型号：HMP-Ia和HMP-Ib，Ia型接口为UART串口、Ib型接口为SPI串口，两个型号的其他功能如不特别说明则相同。该模块具有采集压缩速度快、图象质量好、产生的JPEG文件小、接口通信速率高等特点，适合需要嵌入式图象采集的各种应用，特别是无线或低速率网络通信下的图象应用（如：无线监控等）。
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Ø 远程监控
Ø 家庭智能安防
Ø 车载监控
Ø 可视门禁
Ø 可视电话
Ø 医疗影像仪器
Ø 工业控制
Ø 无人职守
Ø 环境监控
Ø 远程抄表
Ø 应用图象采集的其他领域
1.2 主要功能特点
Ø 将输入的标准PAL制式模拟视频信号实时采集、压缩成JPEG图象文件，JPEG文件格式完全符合JFIF1.02标准
Ø 支持四路模拟视频信号输入通道，通道切换时模块能自动捕捉新的视频信号
Ø 与主机的通信接口：HMP-Ia型为3.3V的UART异步串口，通信速率从 9.6K—625Kbps共15级，具有硬件流控制功能；HMP-Ib型为3.3V的SPI同步串口，通信速率可高达2Mbps
Ø 支持六种图象分辨率：160x120、176x144、320x240、352x288、640x480、704x576
Ø 支持16级图象压缩比（即质量等级），可调亮度、对比度、色饱和度、色调
Ø 支持同一图象重复发送或以不同压缩比压缩后重复发送
Ø 支持按指定压缩比和分辨率的连续图象压缩发送，并且可设定间隔时间
Ø 视频信号的采集压缩速度快，采集压缩320＊240的图象最快只要0.3秒（不含数据传输时间）
|
型号 |
说明 |
|
HMP-Ia |
接口为TTL电平的UART串口 |
|
HMP-Ib |
接口为TTL电平的SPI串口 |
|
项目 |
符号 |
最小值 |
最大值 |
单位 |
|
工作电压 |
VDD |
+3.0 |
+3.6 |
V |
|
工作温度 |
TOP |
0 |
+70 |
℃ |
|
存储温度 |
TSTG |
-10 |
+85 |
℃ |
|
工作湿度 |
|
30% |
70% |
|
|
存储湿度 |
|
20% |
80% |
|
注意：不要超出上表所列的环境条件，否则模块可能无法正常工作甚至受损坏。
|
项目 |
符号 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
测试条件 |
|
工作电压 |
VDD |
+3.1 |
+3.3 |
+3.5 |
V |
+25℃ |
|
I/O电压 |
VH |
+2.7 |
VDD |
VDD+0.3 |
V |
+25℃ |
|
VL |
-0.3 |
0 |
+0.5 |
V |
|
待机电流 |
ISBY |
— |
50 |
— |
mA |
VDD=3.3V，+25℃ |
|
工作电流 |
IOPR |
150 |
200 |
300 |
mA |
VDD=3.3V，+25℃ |
2.3.1 模块封装尺寸
2.3.2 接口定义
1. UART异步串口（HMP-Ia使用）
|
引脚号 |
接口名称 |
方向(I/O) |
接口说明 |
|
1 |
GND |
— |
数字地 |
|
2 |
RXD |
I |
UART接收（3.3V电平） |
|
3 |
TXD |
O |
UART发送（3.3V电平） |
|
4 |
CTS |
I |
硬件流控制（低电平时暂停发送） |
|
5 |
NC |
— |
保留引脚，悬空处理 |
2. SPI同步串口（HMP-Ib使用）
|
引脚号 |
接口名称 |
方向(I/O) |
接口说明 |
|
1 |
GND |
— |
数字地 |
|
2 |
MOSI① |
I |
SPI主机发送、从机接收（3.3V电平） |
|
3 |
MISO① |
O |
SPI主机接收、从机发送（3.3V电平） |
|
4 |
MCLK① |
I |
SPI主机产生的时钟信号（3.3V电平） |
|
5 |
/SS① |
I |
SPI从机选择信号（3.3V电平） |
① SPI为同步串行总线，由主机产生时钟，一般以字节为单位发送和接收，主机每次产生时钟信号时同步发送和接收一个字节，具体资料请参考相关标准。本模块运行在SPI的从机模式。
3. 电源接口
|
引脚号 |
接口名称 |
方向(I/O) |
接口说明 |
|
1 |
GND |
— |
数字地 |
|
2 |
VDD |
I |
3.3V电源输入 |
4. 视频接口1-4
|
引脚号 |
接口名称 |
方向(I/O) |
接口说明 |
|
1 |
AGND |
— |
模拟地 |
|
2 |
VIN1—VIN4 |
I |
视频信号输入1-4通道 |
备注：本模块要求模拟视频信号符合以下要求：PAL制式视频信号、输入电容<20pF、信号幅值1.0±0.3Vpp、输入阻抗75±5欧。
5. 状态指示灯
LED状态指示灯作为模块工作状态的指示，模块在上电至少三秒后才能接受主机的控制命令，在上电的最初三秒该指示灯处于不稳定状态，之后会一直点亮以表示正常工作，具体如下：
|
指示灯状态 |
故障描述 |
|
不稳定的闪烁 |
上电初始化状态（只在模块上电的最初3秒内出现） |
|
恒亮 |
正常工作或待机状态 |
|
不亮 |
供给模块的电源有问题 |
|
周期性的两次以上闪烁 |
硬件故障，需要维修 |
备注：模块使用过程中若产生硬件问题也会出现状态4现象。
3. 通信协议
本模块通信协议分三层：物理层、链路层和应用层，物理层负责实现以八位字节为单位的数据传输，链路层用于保证数据按帧正确发送和接收，应用层负责用户命令和响应的实现。
3.1.1 UART串口
1． UART逻辑信号定义
Ø 逻辑1电平在+2.5V ~ VDD+0.3V之间
Ø 逻辑0电平在-0.3 ~ +0.5V之间
2． UART波特率
模块初始上电时，默认为9600bps，可以通过通信命令字(见后面)，改变模块与主机间的通信速率，支持9.6K—625Kbps之间的15种通信速率（具体参考附录1）。
3． UART数据流
串口收/发的数据都以8位字节为单位，1位停止位，无奇偶校验位，有硬件流控制。硬件流控制信号为低电平有效，模块内部有上拉电阻（主机若不用可悬空），需要注意的是模块内部有FIFO，因此在硬件流控制信号被拉低后模块最多还能发送16个字节。每个字节的传输形式如下：
3.1.2 SPI串口
1. SPI逻辑信号定义
Ø 逻辑1电平在2.5V ~ VDD+0.3V之间
Ø 逻辑0电平在-0.3 ~ 0.5V之间
2. SPI通信速率
本模块作为SPI的从机，可以接受的最大主机时钟频率为2MHz，即速率最大为2Mbps。
3. SPI数据流
请参考SPI相应标准。
链路层数据始终以帧的形式出现，所有模块接收和发送的数据包都必须按照固定的帧格式，具体说明如下：
|
帧开始标志 |
应用层数据 |
和校验 |
帧结束标志 |
|
2字节 |
N字节 |
2字节 |
2字节 |
Ø 帧开始标志：固定为0xFF、0xE1，在本协议中帧开始和结束标志不会在应用层数据或和校验里出现，能够保证标志的唯一性
Ø 应用层数据：长度N≥2，具体定义参考后面应用层协议
Ø 和校验：为全部应用层数据按字节累加的结果，两个校验字节组成16位的和校验码（高字节在前），但最高位必须为0，因此实际使用15位的和校验码
Ø 帧结束标志：固定为0xFF、0xE2
链路层协议为问答式，即主机发起通信后必须等待模块响应才能发送下一命令，模块在完成命令后响应主机。模块从接收完命令到发送第一个响应字节给主机的时间称为模块响应时延，该时延根据应用层的命令不同而有差异，除图象采集相关命令外一般均会在100ms以内，模块的最大响应时延约为2秒（在通道切换重新捕捉视频、重新采集和压缩最大分辨率及最高质量的图片时），因此主机在发送命令后等待2秒以上若没有接收到响应则可认为失败并可发送新的数据帧。通常情况下引起这种通信失败的原因可能是：通信物理层连接不可靠或受到严重干扰导致误码、主机发送的帧格式或应用层命令或校验有错误。
本链路层协议还规定了字节接收等待超时时间，主机发送的帧数据各字节之间的间隔时间不得超过10ms，否则模块会产生字节超时而丢弃已接收的帧数据。
对于SPI接口，由于一次字节传送会同时发送与接收一个字节，因此模块在没有数据要发送时以0xFF填充发送或以接收的来自主机的前一字节发送；主机若要读取模块数据则必须重复发送0xFF以不断接收模块的数据，直到接收完成为止。需要注意的是：主机通过SPI接口给模块发送完命令后，必须接收完模块的响应，否则模块无法接受新命令（连续采集时的停止命令除外）。
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