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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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发表于 2017-2-22 17:15:39 |显示全部楼层
             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)
# p; z2 o# m- r, ~Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png
" k6 q8 V3 [' `  J

* W& R! p: [% q  ]3 q2 d
* A' k5 A, F1 ]+ o

9 u5 \. g# J) A
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png
' x& a7 x4 O5 D/ s( L" E' I$ C
$ q) B' c! t5 m1 f
$ L9 q8 N- c- n6 F0 q
  OV7725硬件电路
3.jpg
" U; h$ R; Y# S, {0 w

7 _5 {& ?3 I% @1 w* \: b; o* S( H- j
  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

( Y- _: n8 e4 S  y! Z" v5 [
图1
5.png

6 x; o0 q' N2 R4 B1 @1 W& I
5 p) B' _; n0 r; x( U1 Q+ W2 Q
; }, G0 ~+ c6 P/ D4 P. l
  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。

+ t* r5 u! q7 a, ^! W1 w$ n9 K*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。
7 |8 s  ~& z/ c. U3 u 6.png
: m. n; R- J) I. o$ ]/ N
: o' T- i* v  r
  上图是OV可以输出的格式。

! H: ]5 X( I, o3 l$ F
0 z/ q& Z) Z2 {! N7 L( _: @, a, M6 {6 M5 {; v0 O+ G) T0 V; @
      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

0 h. E7 X1 k0 f8 l  }9 b8 i0 s. F/ J+ \: J

. F, \/ m9 @8 [6 u( Y7 _: k, B
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:

( Z5 p% z4 Y/ @/ ^+ i# n/ J1 m' f! z! [8 R
8.png
4 T1 N1 n7 S$ b% t% f
! [) |7 }0 T' k7 L0 S

6 k, L: R  {4 J  O4 V* S- D# k- X7 c& q. y. C
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

5 b; ~/ c1 H9 l, K0 v. X. m5 G+ T, i! z; T+ ?2 Z; o$ w+ W

$ F' N' y' I8 q! d9 J+ f0 ?+ S4 P8 V! t, R3 Q6 O9 i
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。

( {" B- D2 ]2 q  Y, z& ?* M6 D8 ? 10.png

! }' @9 f% Q5 y0 N0 ~; Z: W* w$ o6 p$ \9 A6 Y) h
3 Q; ~  ]8 ^. u* F

/ a' C/ |( H* Z; Y: o
  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
$ S/ N  _1 v) s" f( V
! ?/ l2 q- k- A6 V, I
$ c  M& c- F8 q: W4 c2 H4 U
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。
) Q* Q9 C. N4 m* y
2 y* r  P% l3 g: j6 W" I
12.png

1 Z8 V' u: t- I5 L3 P7 C0 B* I/ `- r
# R, y& p. H5 ^' K! h- J' a+ q+ b! N( I' ~: \
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg

) \5 J2 c! c0 k
8 J+ M" q# s! t* D, o; x% c* w" s) k' E& u% G
( D9 a$ i# n+ E# J3 Y0 M
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png
/ w' o6 R( i! J
  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。

4 t0 }& D, Z" o8 W8 ^8 m
- E( Y. Y6 q  @
# M& E  R4 B7 P/ N/ N/ F5 \  z
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png
* a5 I" m. z, s) i

* I% I+ N/ ^: T/ R; {+ C+ O  D, J/ m6 N" h1 O; X, Y6 K& _
不同帧格式的时序图
17.png
% W' I! L* R+ M) G3 g
! P6 j, G% W$ \: J3 s- I) E6 o0 v
/ N5 m5 @" y6 A2 m( f

# X) X8 u  e" e
& m" V. k) X0 P$ k$ b7 S
     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
! L5 O! a& M  N  Q8 g
0 E9 I/ A2 t  h5 U, l

6 ~" r$ T; x" _7 b( z更多资讯交流请加微信群:137135616915 c7 v. _$ `- d; F6 G9 X4 |4 E

# f3 ?% m# v7 c9 l5 F; v$ J
16.png
嗨!CCM99摄像头模组论坛网,今天很开心,签到来了1...

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发表于 2017-2-24 16:03:53 |显示全部楼层
来看看,涨涨知识
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写得好。学习学习
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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
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发表于 2017-9-4 17:39:12 |显示全部楼层
kylincv 发表于 2017-8-31 23:43
- I* P: o4 e- N3 _图都看不到了,你们能看到么

  g- A1 N( j9 W0 X可以,刷新一下
嗨!CCM99摄像头模组论坛网,今天很开心,签到来了1...
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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!!
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发表于 2017-12-3 14:21:16 |显示全部楼层
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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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