3. 硬件平台介绍：STM32H743 / F746 开发板特性、摄像头模块（OV2640）接口、LCD 显示模块、外部 RAM（SDRAM）与 Flash 配置
做嵌入式AI，说白了就是要在资源受限的芯片上跑神经网络。选对硬件平台，项目就成功了一半。我个人习惯把硬件平台比作「舞台」——模型是演员，内存是道具，外设是灯光音响。舞台搭不好，戏就没法唱。
这一章，我们重点聊聊 STM32H743 和 F746 这两块板子。它们都是 ST 家的高性能 MCU，跑 TFLite Micro 完全够用。我会结合自己踩过的坑，把摄像头、LCD、SDRAM 和 Flash 的配置细节掰开揉碎了讲。
3.1 STM32H743 与 F746 核心特性对比
先看一张对比表，心里有个底。
| 特性 | STM32H743 | STM32F746 |
|---|---|---|
| 内核 | Cortex-M7 @ 480 MHz | Cortex-M7 @ 216 MHz |
| SRAM | 1 MB (含 192 KB DTCM + 64 KB ITCM) | 320 KB (含 16 KB DTCM + 16 KB ITCM) |
| 外部存储器接口 | FMC (SDRAM / NOR / NAND / SRAM) | FMC (SDRAM / NOR / NAND / SRAM) |
| 摄像头接口 | DCMI (8/10/12/14-bit) | DCMI (8/10/12/14-bit) |
| LCD 控制器 | LTDC + DSI (最大 1024x768) | LTDC (最大 1024x768) |
| 硬件浮点 | 双精度 FPU | 双精度 FPU |
| 典型功耗 | 约 300 mW (全速运行) | 约 200 mW (全速运行) |
你看，H743 的主频是 F746 的两倍多，SRAM 更是大了三倍。这意味着什么？意味着 H743 可以塞下更大的模型，推理速度也更快。我在项目中用 H743 跑 MobileNetV1，单帧推理时间能压到 80ms 以内，F746 大概要 150ms 左右。
3.2 摄像头模块 OV2640 与 DCMI 接口
图像识别，摄像头是眼睛。OV2640 这颗 200 万像素的传感器，在嵌入式圈子里用得特别多。为什么？便宜、稳定、资料多。
STM32 通过 DCMI（Digital Camera Interface）来接摄像头。DCMI 是一个并行接口，支持 8/10/12/14 位数据宽度。OV2640 默认输出 8 位 YCbCr 或 RGB565 数据，正好匹配。
接线其实不复杂，我列一下关键引脚：
- D0-D7：数据线，接 OV2640 的 Y0-Y7
- PCLK：像素时钟，由摄像头提供
- HSYNC：行同步信号
- VSYNC：帧同步信号
- XCLK：主时钟，由 STM32 提供（通常 12-24 MHz）
- SCL / SDA：I2C 控制总线，用来配置摄像头寄存器
嗯，这里要注意：OV2640 的 XCLK 频率不能太高，我试过 25MHz 以上就容易丢帧。建议用 12MHz 或 16MHz，稳定第一。
3.3 LCD 显示模块与 LTDC 控制器
图像识别的结果，总得显示出来吧？STM32H743 和 F746 都内置了 LTDC（LCD-TFT Display Controller），可以直接驱动 RGB 接口的 LCD 屏。
我常用的屏是 4.3 寸 480x272 或 5 寸 800x480，RGB565 格式。LTDC 支持两层叠加（Layer1 + Layer2），我们可以把摄像头预览画面放在 Layer1，把识别结果（框、文字）画在 Layer2，互不干扰。
配置 LTDC 有几个关键参数：
- HBP / HFP / VBP / VFP：行/场同步的前后肩，不同屏的参数不一样，得看数据手册
- CLK 频率：像素时钟，480x272 一般用 9MHz，800x480 用 33MHz
- Layer 配置：起始坐标、窗口大小、颜色格式、Alpha 混合
我个人习惯把 Layer1 设为摄像头直通显示，Layer2 设为半透明覆盖层。这样既能看到实时画面，又能叠加识别结果，用户体验很好。
3.4 外部 RAM（SDRAM）配置
做图像识别，内存是硬通货。一张 320x240 的 RGB565 图像就要 150KB，再加上模型权重、中间特征图、输入输出缓冲区，H743 的 1MB SRAM 勉强够用，F746 的 320KB 就捉襟见肘了。
所以，外挂 SDRAM 几乎是必须的。STM32 通过 FMC（Flexible Memory Controller）来驱动 SDRAM。常用的 SDRAM 芯片是 W9825G6KH（32MB）或 IS42S16400J（8MB）。
配置 SDRAM 的步骤大致如下：
- 初始化 FMC 控制器：设置时序参数（CAS 延迟、突发长度、刷新周期）
- 配置 SDRAM 寄存器：模式寄存器设置（突发模式、操作模式）
- 执行初始化序列：预充电、自动刷新、设置模式寄存器
- 测试读写：写一个模式，读回来验证
这里有个坑：SDRAM 的刷新周期必须算准。H743 的 FMC 默认刷新周期是 64ms，但不同 SDRAM 芯片的刷新要求不一样。我遇到过刷新周期设太短导致带宽被占满，CPU 读 SDRAM 时卡死。后来改成 7.81us（标准值），问题解决。
- 摄像头帧缓冲区：2 帧（双缓冲），每帧 150KB，共 300KB → 放 SDRAM
- 模型权重：100-500KB → 放内部 Flash 或外部 QSPI Flash
- 中间特征图：50-200KB → 放内部 SRAM（速度快）
- LCD 帧缓冲区：480x272x2 = 261KB → 放 SDRAM
3.5 外部 Flash 配置
模型权重放哪儿？内部 Flash 通常只有 1-2MB，放不下大模型。所以需要外挂 QSPI Flash，比如 W25Q64（8MB）或 W25Q128（16MB）。
STM32 的 QSPI 接口支持内存映射模式（Memory-Mapped Mode）。什么意思？就是你可以像读内部 Flash 一样直接读外部 Flash，CPU 会自动通过 QSPI 控制器去取数据，不需要手动搬数据。
配置 QSPI 的要点：
- 时钟分频：QSPI 时钟不能超过 80MHz（H743）或 54MHz（F746）
- 数据线宽度：1/2/4 线模式，建议用 4 线（Quad SPI），速度最快
- Dummy Cycles：高速读取时需要插入等待周期，具体看 Flash 芯片数据手册
- 内存映射基址：H743 的 QSPI 映射到 0x90000000，F746 映射到 0x90000000
我习惯把模型权重编译成二进制数组，烧录到外部 Flash 的固定地址。运行时通过指针直接访问，零拷贝，速度很快。
3.6 整体硬件架构图
下面这张图，把整个硬件系统的数据流画清楚了。你看一眼，就能明白摄像头数据怎么走、模型权重放哪儿、显示结果怎么刷。
这张图里，数据流是单向的：摄像头 → DCMI → SDRAM → CPU → LCD。模型权重存在 QSPI Flash 里，CPU 按需读取。整个链路清晰，没有瓶颈。
3.7 开发板选型建议
最后，给几个选型建议，帮你少走弯路：
- 预算充足，追求性能：选 STM32H743，主频高、RAM 大，跑 MobileNetV2 或 Tiny YOLO 都轻松
- 原型验证，快速出活：选 STM32F746，资料多、社区活跃，遇到问题容易找到答案
- 量产考虑：如果模型不大（比如 < 100KB），F746 性价比更高；模型大就上 H743
- 外设扩展：两块板子都带以太网和 USB，方便和上位机通信，调试时很有用