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摄像头驱动OV7725学习笔记连载(一):OV7725 电器特性和时序图

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  • TA的每日心情
    开心
    2018-6-3 07:43
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2017-2-22 17:15:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
                 OV(豪威科技)已经被中国财团收购。这个昔日的大佬,最终走下神坛。
          关于OVsensor的资料包括,OV7725的简介(OmniVsion_OV7725),OV7725的数据手册(OV7725_Datasheet),OV7725 SCCB的接口时序(OmniVision Serial Camera Control Bus (SCCB) 2 O0 A+ w, J7 f4 ?
    Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
    1.png
    2 @) b# @% p6 Z) f7 e0 \" i) K, M9 ?

    6 i( _3 d- c# _5 m
    - U' d) P, @; [5 s! f$ ]* j( l
    淘宝上买的一款摄像头如下:
       2.png

    ) d1 G  [! T5 U5 [, G5 ?7 G# ?) P$ ?+ Y: t* V- q' L, z: h9 o

    . q1 I0 d: Q5 @
      OV7725硬件电路
    3.jpg * h3 l/ R' r- P/ N" m7 L
    . h3 M! W. R" {. |" e9 x$ B* \

    2 L4 d3 A# `& \& [
      上图是OV7725的驱动电路,注意sclk和sdat要接4.7K的上拉电阻,这个是因为SCCB接口本质是I2C接口,其输出端是漏极开路或集电极开路,本身只能输出低电平,所以在两个接口处必须接上拉电阻,这一点注意,否则会造成通信不成功。
       I2C接口通过从机的唯一地址识别访问,可以实现对每一个器件的控制,这种传输方式,在标准模式下,可以达到100kbps,在快速模式下能达到400 kbps,高速下能达到3.4Mbps。
    4.png 9 e& H) i' q: v* [
    图1
    5.png 5 I1 \6 I5 ~* {6 t  w* K1 S& @+ q

    4 v2 O7 z  w4 x0 T) C' z3 P, X$ O) l' u
    ' J  _" Y# t' f  C
      图1主要是OV7725的内部结构,主要是由XCLK驱动时钟进行图像数据的采样。SCL和SDA是 SCCB的接口,其他接口是OV输出的信号,包括HREF,PCLK,VSYNC,还有就是数据输出接口,一共10bit。注意在DSP模块中,可以实现,镜头阴影校正,降噪,白/黑像素校正,自动白平衡等。
    1 x' E8 J* S. Z- s
    *关于缩放功能,其中可以从VGA模式缩放到CIF模式,甚至低于CIF模式。9 ^! V- c; d4 K7 V4 d/ Y- G) t) m- W1 B
    6.png 2 L8 M! I5 x) u4 `+ j

    2 {# f( P4 k* d% V
      上图是OV可以输出的格式。
      f& w9 h# E5 q( h; O

    ' U' ]. K* S$ K4 h
    ' q4 J" K' t/ t5 G5 l
          OV7725在VGA模式 下可以达到60fps。可以通过SCCB接口,实际上也就是类似于I2C接口,进行白平衡,gama,色彩校正,曝光控制,色调控制等。通过图1也可以看出相关架构。
    7.png
    + ]# f1 q! L( M, v- J1 _# O, v$ p  H1 h- h  G! E% M- @0 N& m* g

    . v. P' q# h* x6 j
    上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:

    & m( f, B. f' }9 Q+ k! d8 K0 C* q8 n) M6 g% T. j
    8.png ( E" Q, O: I( r0 r( l+ d
    3 l6 H& T: W% D
    / f/ b* P3 S3 Y- L- }( l8 L  [& k

    6 _4 p& i% D1 _
    通过上图也可以看出,对于RAW RGB数据输出10bit,若是对于其他格式的输出为8bit,取D输出的高8bit。
    9.jpg $ f9 t! k0 F# ]1 [" i( C
    % F4 N" j/ f3 A' i2 Z4 W$ q$ n
    # K! E) ]2 c/ M

    0 ~7 {7 [# Q& P# _+ Q1 V( {, N0 g
    上图是OV的电气特性,模拟电源典型值为3.3V,数字电压典型值为1.8V,IO接口电压可以按3.3V。

    ( r+ a5 H( ]; Q0 I5 h9 z1 T+ q 10.png - ?5 R  M- X& P+ u; n6 E  i1 a
    0 v! D# x/ p' Q6 U% {7 \4 j

    2 s$ H" W* Q: E8 V* ~; z- H
    8 i5 }% p. R, t; g. ?, i! g. C4 }
      上图中,驱动时钟需要24MHz,SCCB接口的时钟最高为400KHz。还需要注意一点的是对于每一个寄存器的改变,需要最大300ms时间的延迟,也就是10帧。
    11.png $ J  m0 ^5 T/ r2 `) o
    ; T% ?8 r2 B3 W4 c& n) {1 ~0 I
    0 R$ N# L) N6 z& Y4 W; \
    上图是SCCB接口的时序图,也是实现各种寄存器配置的时序图,其中SCL的时钟要求不能 超过400KHz。

    9 L' k" y  c8 b  t8 O- h$ s. I
    - H( k! H) ?5 A+ Q 12.png & J  N: v: V% i; S+ S
    4 U/ A, g$ X/ i) U- C
    + U& D& V8 z% Q8 j$ y
    RGB565格式的输出的拼接示意图。
    13.jpg 5 v3 ]" W! Z" k5 R, N, ]" c+ C9 `

    - d  [' t1 s1 Q) f+ ~
    - J) i$ a- ?: K9 b" R1 z$ l/ ]+ ~: {7 p2 g" |8 C
        RGB555格式的输出的拼接示意图。
    14.png
    - ^; y7 @" ^4 K. ~+ P# q! e( l7 ?; t3 A
      上图是实现了伴随着PCLK时钟频率,在HREF有效情况下,输出数据。并实现数据的拼接。上图是对应于数据拼接示意图,实现RGB565/RGB555/RGB传输。

    % Z- r& z. a) s$ ~/ B
    + b* d# \& G4 [7 F6 L+ t9 q+ r% G; J- o( `* c& ~  T+ {, t4 F
        RGB444格式的输出的拼接示意图。
    15.png
    ) d  p$ w8 x* t# T* r9 s% y$ j. C6 V
    0 S* K! {/ i' M5 o* K
    不同帧格式的时序图
    17.png
      f/ b# b% k0 F4 j. i. K5 v# i' A7 L3 X- G9 D+ A4 |6 G% F$ x4 k4 I
    * N* q! z& s7 c& c& \

    0 ?4 v5 P7 o8 F! K- \/ Z* j3 l1 d! F3 o) s, N/ z0 R
         注意,上述输出一帧图像时PCLK的输出时钟,在OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)中有提及,如下图所示:
    18.png ! [1 ~# k& |0 }7 _  H0 j& @, l
    + L: `/ V' s+ A9 L  ^/ t" P3 c

    " z( J# v* n! y9 ^; {2 F更多资讯交流请加微信群:13713561691
    ( ~& {/ y/ D7 d( X9 y5 \/ }5 g! b6 t1 ^: |" x; v) d1 g1 c  T
    16.png

    该用户从未签到

    发表于 2017-2-24 16:03:53 | 显示全部楼层
    来看看,涨涨知识

    该用户从未签到

    发表于 2017-3-12 11:31:48 | 显示全部楼层
    写得好。学习学习

    该用户从未签到

    发表于 2017-8-31 23:43:30 | 显示全部楼层
    图都看不到了,你们能看到么
  • TA的每日心情
    开心
    2018-6-3 07:43
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

     楼主| 发表于 2017-9-4 17:39:12 | 显示全部楼层
    kylincv 发表于 2017-8-31 23:43 " g7 b- s: k- J" V
    图都看不到了,你们能看到么
    ( K+ `. ~! N- j" i5 r0 w
    可以,刷新一下

    该用户从未签到

    发表于 2017-9-28 09:19:52 | 显示全部楼层
    OV产品大家研究的很多啊,涨了很多知识,多谢版主!!

    该用户从未签到

    发表于 2017-12-3 14:21:16 | 显示全部楼层
    0 l' V9 x! A- \  \# M
    OV产品大家研究的很多啊,涨了很多知识,多谢版主!!
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