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2.2串行接口電路
接口電路采用CP2102芯片設計而成。CP2102集成度高，內置USB2.0全速功能控制器、USB收發(fā)器、晶體振蕩器、EEPROM及異步串行數據總線（UART）。與其他電平轉接電路的工作原理類似，CP2102通過驅動程序將PC的USB口虛擬成COM口以達到擴展的目的。電路原理如圖3所示。

3軟件設計
3.1STM32數據傳輸流程
將攝像頭的場中斷信號送入單片機，當單片機捕捉到場中斷信號時，拉高WEN管腳電平，之后整幅圖像的數據就會存入FIFO 。當單片機再次捕捉到場中斷時，表明一幅圖像已經送入FIFO，此時關閉場中斷，拉低WEN電平，防止攝像頭數據再次寫入FIFO 。當上位機發(fā)送握手信號之后，開始讀取FIFO數據到內存緩沖區(qū)，根據采集到的圖像做應用處理，并通過串口發(fā)送至上位機，發(fā)送完成后，再次開啟場中斷，當再次捕捉到場中斷時，再次拉高WEN管腳電平，繼續(xù)讓攝像頭數據存入FIFO，完成后單片機等待上位機握手信號，如此循環(huán) 。
3.2串行通信實現(xiàn)
MATLAB軟件的設備控制箱（Instrument Control Toolbox，ICT）提供了對RS232串口通信的正式支持。首先調用設備控制工具箱中的serial類函數，創(chuàng)建用戶自定義的串口設備對象。再通過自定義的文件句柄，以文件操作的方式，達到對PC串行口讀寫操作的目的。
在進行通信之前，需對控制器進行配置，包括設置通信模式（全雙工、半雙工等）和串行口的通信參數（波特率、數據位、停止位等），使通信設備擁有相同的通信模式和串行通信參數。從通信的建立到結束通信主要包括如下5個基本步驟［6］：
（1）為應用程序創(chuàng)建串口對象。
（2）連接打開串口。
（3）設置或者修改串口通信參數。在能夠有效地進行串口通信前，必須設置正確的串口通信參數。
（4）從串口讀寫數據。在前面三個步驟正常完成后，既可以從串口讀數據也可以向串口寫數據，也就是接受或者發(fā)送數據。實現(xiàn)讀串口功能的函數有多個，根據到達串口數據的類型選擇合適的讀函數。
（5）關閉串口以及釋放串口對象在工作空間中占用的存儲空間。
基本步驟中參數的設置需要在回調函數中提前初始化，對于不同的STM32程序，需要找到回調函數相應位置進行修改，較為不便，本文中通過對用戶的選擇值進行讀取，從而初始化串口參數,同時添加了中斷函數以及數據轉換函數。數據傳輸流程如圖4所示。

首先對用戶設置的參數進行讀取，設置并初始化串口，接著打開串口，發(fā)送握手信號0xff 。當單片機接收到相應的握手信號后，開始圖像傳輸。當MATLAB接收到終止符 ‘\n’ 時，表明已成功接收一幀圖像，從而觸發(fā)中斷。由于MATLAB接收到的數據是ASCII碼字符形式，所以需要將從緩沖區(qū)讀取到的數據進行格式轉換：根據用戶設定的像素數M×N，將數據轉換成M×N的整形圖像矩陣。最后以JPEG圖像格式存儲于工作區(qū)空間中。具體代碼如下：
a_temp = ［0,0,0,0,0］;%定義一個像素值臨時存儲矩陣
b_count_flag = 1;
c_count_flag = 0;
data = https://www.jinnalai.com/fenxiang/zeros(M,N);%定義圖像存儲矩陣，M,N為像素數
n = s.BytesAvailable;%讀取緩存區(qū)中當前圖像大小
out = fread(s,n,ｃｈａｒ);%讀取圖像
out = ｃｈａｒ(out);
for a = 1:n
if out(a) ~= 13%判斷是否是一幀圖像終止符
if out(a) ~= 10%判斷是否是單個像素終止符
a_temp(b_count_flag) = int16(out(a) – 48);