基于 FPGA 的 Cortex-M3 软核实现 OV5640 摄像头采集工程详解
摘要：
本文主要介绍如何在 FPGA 上实现基于 Cortex-M3 软核的 SOC 系统，该系统外设包括 GPIO、UART
串口和 OV5640 摄像头。本文将详细阐述摄像头采集及 HDMI 接口图像输出的实现过程，并讨论基于
vivado2019.2 和 Vitis 软件环境的开发流程。此工程不仅提供了详细的开发文档，而且基于
Keil 软件工程设计，具有良好的移植性，可为进一步的功能开发提供坚实的基础。
一、引言
随着 FPGA 技术的不断发展，基于 FPGA 的嵌入式系统开发逐渐成为研究热点。本文将介绍一种基于
FPGA 的 Cortex-M3 软核 SOC 系统的实现方法，该系统通过 GPIO、UART 串口和 OV5640 摄像头实
现图像采集，并通过 HDMI 接口输出图像。
二、系统概述
本系统是基于 FPGA 的 Cortex-M3 软核基本 SOC，其中系统外设包括 GPIO、UART 串口和 OV5640
摄像头。Cortex-M3 软核作为处理器核心，负责控制外设及执行相关任务。OV5640 摄像头用于图
像采集，而 HDMI 接口则负责图像输出。
三、开发环境与工具
本工程开发基于 vivado2019.2 和 Vitis 软件环境。vivado 是 FPGA 设计的主要工具，而 Vitis
则用于 Cortex-M3 软核的开发。此外，还使用了 Keil 软件工程设计软件工程。
四、开发流程
1. FPGA 配置与 Cortex-M3 软核实现
首先，使用 vivado 软件进行 FPGA 配置，包括添加 GPIO、UART 串口和 OV5640 摄像头等外设模
块。然后，实现 Cortex-M3 软核处理器，包括处理器的寄存器、指令集等。
2. 摄像头采集与 HDMI 接口图像输出
通过 GPIO 和 UART 串口控制 OV5640 摄像头进行图像采集。采集到的图像数据通过 HDMI 接口传输
到显示器进行显示。在此过程中，需要编写相应的驱动程序以实现摄像头与 HDMI 接口之间的数据交
互。
3. 软件工程设计与开发文档编写
