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HMP-I系列图象采集模块

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产品型号HMP-I系列图象采集模块

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更新时间：2017-07-11 02:12:25浏览次数：3927次

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产品简介

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）。

详细介绍

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）。

本手册全部修改、发布和所有权归润光凯勤科技发展有限公司所有，我公司有权在不做通知的情况下进行变更，请关注我公司或以获得资料。

1.1 应用领域

Ø 远程监控

Ø 家庭智能安防

Ø 车载监控

Ø 可视门禁

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*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zui快只要0.3秒（不含数据传输时间）

1.3 产品型号

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

2. 电气特性

2.1 极限参数

项目	符号	zui小值	zui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。

2.2 直流特性

项目	符号	zui小值	典型值	zui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℃
I/O电压	VL	-0.3	0	+0.5	V	+25℃
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 模块接口

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zui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zui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 物理层

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zui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zui大主机时钟频率为2MHz，即速率zui大为2Mbps。

3. SPI数据流

请参考SPI相应标准。

3.2 链路层

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*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zui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*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zui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zui大分辨率及zui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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