ov7620fifo攝像頭模組使用詳解

1、OV7620+FIFO 1 基本參板間尺寸OV7620+FIFO 1 基本參板間尺寸：3434m30m(含鏡頭高)定位孔尺寸：28m工作電壓5V 工作電流：50mA 左掃描方式：逐行/隔行掃最低照度：2.5 lux at f1.4 (：48 最大像素：(H)664 x (缺省有效像素：(H)640 x (數(shù)據(jù)輸出格式Y(jié)CrCb 16bit/8bit 60Hz16BitYCrCb4:2:2-60Hz8BitYCrCb4:2:2 -RGBRawDataDigitalOutput16Bit/8BitSCCB 接口：最大400 YUV 輸出格式：支持TV 或監(jiān)視器方式：MCU 主FIFO 的圖像數(shù)2

2、系統(tǒng)實現(xiàn)方法說系統(tǒng)硬件2 系統(tǒng)實現(xiàn)方法說系統(tǒng)硬件連接2.2 OV7620 時序分垂直同步信號VSYN 為兩個正脈沖之間掃描一幀的定時，即完整的一幀圖在兩個正脈沖之間；水平同步信號 HREF 掃描該幀圖像中各行像素的定時，即電平時為掃描一行像素的有效時間；像素同步信號 PCLK 有效像素值提同步信號，高電平時輸出有效圖像數(shù)據(jù)，若當(dāng)前圖像窗口大小為 640480，VSYNC 兩個正脈沖之間有480 HREF 的正脈沖，即480 行；在每HREF 脈沖期0 個PCLK 正脈640 個像素就是VSYNCHREF三個同步信號之間的關(guān)系2.3 圖像為了OV7620 輸出的圖像信號自動地存FIFO，只需要2

3、.3 圖像為了OV7620 輸出的圖像信號自動地存FIFO，只需要通過邏輯門就產(chǎn)生符合FIFO 要求的寫時序。為了將 OV7620 輸出的圖像信號自動地存門”就能產(chǎn)生符合 FIFO 要求的寫時序FIFO，只需要通過一個“與。將幀同步信號 VSYN 引入MCU ，復(fù)WE 0，“與非門”關(guān)閉1MCU 檢VSYN 下降沿后，WE 1，打開“與非門”。O76620 輸出有效像時，HREF FIFOWE 為低，寫輸入全部使能。PCLK 高電平時像素 OV7620 輸出的圖像數(shù)WCK 的上FIFO 2.4 方如上分析，圖像數(shù)據(jù)根據(jù)硬件邏輯自FIFO 中，MCU 只需要對進行初始化后，就可以通過 IO 驅(qū)動

4、FIFO WCK 輸出數(shù)據(jù)，主。3OV7620 圖像格式詳3.1 視覺顏色表示方(1)RGB 3OV7620 圖像格式詳3.1 視覺顏色表示方(1)RGB 格RGB 在計算機領(lǐng)域有著舉足輕重的地位,由于彩色顯示器使用紅綠藍(lán) 3 色產(chǎn)生需要的顏色，被廣泛用于計算機圖形和成像之中。然而,在處理現(xiàn)實世界的像時，RGB 并非有效，因為它對所有色彩都用等長像素RGB 3 使得每個像素在 RGB3 個成分上擁有相同的像素深度和顯示分辨率，而且處RGB 色彩空間的圖像也不是最有效的。下圖所示為 RGB 立方圖RGB 數(shù)據(jù)量比較大通過 Bayer 矩陣來表示，R 為感應(yīng)紅光，G 為感綠光，B 為感應(yīng)藍(lán)光Bay

5、er 矩陣的圖像中，圖像的一半像素分配給 G 分量，而R和B分量則占圖像的另一半。G分量是R、B分量的兩G分量采用插值算法，不僅可以提高G分量的質(zhì)量，還可以提高RB分量的質(zhì)量。下圖列出了Bayer 矩陣的示意2）YUV 格RGB 改組成為亮度信號和色度信號。PAL 制式將RGB 三色信號改組成YUV 信號，其中Y 信號表示為亮度，UV 信號為色差信號。對于人眼而言，Y 分量比 UV 分量重要，根據(jù)人眼的這一特征，在不使用任何復(fù)雜算法的前提下，可以適當(dāng)?shù)貟仐?U 和 V 分量以達(dá)到壓縮的目的，這就是部分取樣。部分取樣的常見方法有 YUV444(無壓縮)、YUV422(3313%壓縮)YUV411

6、(5010%壓縮)、YUV420(5010%壓縮)，其中數(shù)字表明了 YUV3 個分量的取比例，即各分量水平取樣因子與垂直取樣因子的乘積。YUV422 取樣格式如所示，YUV411 取樣格式7 所示，YUV420 取樣格式8 所示6YUV422樣格YUV411樣格YUV420樣格3.2 OV7620 OV7620 圖像傳感器輸出YUV420樣格3.2 OV7620 OV7620 圖像傳感器輸出端提供了一系列輸出格式/標(biāo)準(zhǔn)的選模式等。對于 OV7620，無論是 RGB YUV 格式，無論是8bit 還是 16bit，攝像頭的數(shù)據(jù)輸出都用了壓縮RGB BAYER 表示YUV 格式用了4:2:2 的壓

7、縮。8bit 模式時，TCLK 16bit 模式下的TCLK 時要快1 倍YUV 4:2:2 的壓縮方式，U 和V 的數(shù)據(jù)量比Y 少了一半，由于人UV 不敏感，壓縮了UV 影響不大。(1)16bit 模式-1stYchanneloutputY11Y12Y13Y14UVchanneloutputU11V11U13V13U15 Y channel output Y21 Y22 Y23 Y24 Y2UVchanneloutputU21V21U23V23U25 Y channel output Y31 Y32 Y33 Y34 Y3UVchanneloutputU31V31U33V33U35 Y cha

8、nnel output Y41 Y42 Y43 Y44 Y4UVchanneloutputU41V41U43V43U45 Y channel output Y51 Y52 Y53 Y54 Y5UVchanneloutputU51V51U53V53-2nd-3rd -4th -5th 從上面歸納的可知，在16bit 模式Y(jié)UV 格式下，Y 管腳源源不斷輸出灰度值，UV 管腳間隔地輸出U VUV 的話,那么Y 就可得到灰度黑白是最簡單的運用 能車制作時運用的一種得到灰度黑白是最簡單的運用 能車制作時運用的一種格式，也是默認(rèn)(2)8bit 模式頭的方法,常常是飛思智1stHREFYchannelou

9、tputU11Y11V11Y12U13Y13V132ndHREFYchanneloutputU21Y21V21Y22U23Y23V23-3rdHREFYchanneloutputU31Y31V31Y32U33Y33V33-4thHREFYchanneloutputU41Y41V41Y42U43Y43V43-5thHREFYchanneloutputU51Y51V51Y52U53Y53V53從上面的規(guī)律歸納的可知8bit 模式Y(jié)UV 格式下，Y 管腳除了出灰度U 和V，UV 3 態(tài)輸出RGB 格式下，OV7620 輸出的不是圖像，是一個 Bayer 矩陣，必須通過算法把Bayer 還原成無論是8

10、bit 還是16bit入的數(shù)字必須填滿下面的矩陣。下圖所示為典型的Bayer OV7620 是按照如下的方法將Y UV 的輸入Bayer 表中(1)16bit 模式-1stHREFYchanneloutputunstabledata, UVoutputB11G12B13-2ndHREFYchanneloutputG21R22G23R24-3rdHREFYchanneloutputG21R22G23R24-4thHREFYchanneloutputG41R42G43R44-5thHREFYchanneloutputG41R42G43R44-6thHREFYchanneloutputG61R62G

11、63R64UVoutputB11G12B13G14UV output B31 G32 B33 G34 UVoutputB31G32B33G34UVoutputB51G52B53G54UVoutputB51G52B53G54第一次行中斷里，Y管腳第一次行中斷里，Y管腳輸出不確定的數(shù)字，UV輸出B11，G12，B13，G14填入Bayer 矩陣的第一行；第二次行中斷里，Y 管腳輸出G21,R22,G23,R24，填入 Bayer 矩陣第二行，UV 管腳輸出和上次中斷的 Y 輸出管腳次的數(shù)據(jù) Y和UV中只有一個管腳的數(shù)據(jù)有用，另一個重復(fù)了，重復(fù)了數(shù)據(jù)可以丟棄，也可以做一些對比處理把這個輸入的數(shù)據(jù)填到

12、Bayer 矩陣中，就可以還原成RGB(2)8bit 模式1st2nd -3rd -4th -5th YchanneloutputunstableYchanneloutputB11G21R22G12B13G23R24G14. YchanneloutputB31G21R22G32B33G23R24G34. YchanneloutputB31G41R42G32B33G43R44YchanneloutputB51G41R42G52B53G43R448bit 模式下，只有 Y 管腳輸出，UV 是三態(tài)輸出。第一次行中斷里，Y 腳輸出不確定的數(shù)字，這個是無用的，第二行中斷里數(shù)據(jù)填入矩陣，以此類推；同樣數(shù)據(jù)

13、會出現(xiàn)重復(fù)時跳過重復(fù)數(shù)據(jù)即可4SCCB serial camera control bus)，即串行機控制總線。4SCCB serial camera control bus)，即串行機控制總線。公司已經(jīng)定義和采納的SCCB 總線是一種三線結(jié)構(gòu)的串行總線,成對絕大部分系列圖像功能的控制。在簡化的引腳封裝SCCB 總線可以工作在改進的兩線工作方式下兩線SCCB 接口有兩條通訊連SIO_D(數(shù)據(jù)線)和 SIO_C (時鐘信號線)。兩線SCCB 連接框圖如下圖所示。4.1 SCCB 總線協(xié)議的時序分在SCCB 操作中,主設(shè)備必須做以下操作 (3)7 位從設(shè)備地址，讀寫8 位子地址串行放到 SDA 上

14、讀的一方必須在確認(rèn)位時間里拉低 SDA，返回一個確認(rèn)位作為對從設(shè)備所數(shù)據(jù)的確認(rèn)。在寫周期 OV7620 返回確認(rèn)位，在讀周期里，主設(shè)備返回確認(rèn)位，確認(rèn)位，通知從設(shè)備讀周期可以終止。每一字節(jié)內(nèi)，總是先傳輸。對OV7620，SCCB 總線通信僅需兩個管腳:SCL 和 SDA。SDA 設(shè)置成開漏雙向端口， SCL 為高時，SDA 上從高到低的轉(zhuǎn)換表示開始。SCL為高時，SDA上從低到高的除了以上兩種情況外，協(xié)議SDA 在時鐘SCL 位高電平器件保持穩(wěn)定。只有當(dāng)SCL 為低時每一位才允許改變狀態(tài)。下圖所示分SCCB 總線位傳輸?shù)臅r序圖和SCCB 總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序4.2 SCCB 總線4.2 SCCB

15、 總線傳輸實現(xiàn)方OV7620 OV7620D須置為0C0 寫)和0C1讀。在寫周期中，CCB總線上的第一個字節(jié)是選擇單個片內(nèi)寄存器的子地址第三個字節(jié)是讀寫該寄存器的數(shù)據(jù)。寫一個未定義的子地址將被忽略。在讀周期中，CCB 總線上的第一個字節(jié)是讀寫該寄存器的數(shù)據(jù)，子地址用前面據(jù)的結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)需頭進行配置，下表整理了系統(tǒng)用到的SCCB寄存器地寄存缺說GC7:6-未使用， 系統(tǒng)需頭進行配置，下表整理了系統(tǒng)用到的SCCB寄存器地寄存缺說GC7:6-未使用， GC5:0- 當(dāng)前AGC 增益值本寄存器自動更新。如果AGC 允許， 控制電路將最佳增益 在該寄存器中。如果AGC 禁止，寄00Sat7:0-色飽和度

16、調(diào)整，F(xiàn)F 最大，00 最Ctr7:0-對比度調(diào)整，F(xiàn)F 最大，00 最Brt7:0-亮度調(diào)整，F(xiàn)F 最大，00 最COMB7-SRST,1 啟動軟復(fù)位。所有奇存器設(shè)置到缺省值，COMB6-MIRR 選擇鏡像圖像COMA5-1 COMA4-18位輸出格式為YUYVYUYCOMA3-1 選擇輸出格式為RGB,0 為YcrCb（YUV） COMA2-1 使能AWB，0COMA1-1 使能顏色測試模COMA0-保留COMB7：6-保留COMB5-1配置輸入為8bit模式，016bit模式 COMB4-1 使能數(shù)字輸出為CCIR656 格式 COMB3-1 水平同步,0 綜合同步COMB2-1 Y UV 設(shè)置為輸出三COMB1-1 觸發(fā)單場傳COMB0-1 使能自動調(diào)整模5AL422B 上電后，分5AL422B 上電后，分別給/WRST 和/RRST 0.1ms 的的初始化脈沖，使AL422B 初化復(fù)位操通常，復(fù)位信號可在任何時候給出而不應(yīng)考慮/WE,/RE,/OE 的狀態(tài)， 但是它們?nèi)匀灰獏⒄諘r鐘信號的輸們滿足建立時間和保持時間的要果時鐘周期內(nèi)給出復(fù)位信號必須要等到允許周期到來后才會執(zhí)行復(fù)位作。當(dāng)/WRST 和/RRST 均為低電平時，數(shù)據(jù)的輸入和輸出均從地址 0 開始3 當(dāng)