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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 |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) ; ]! y0 t+ ?8 p" w
Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png
2 M# @0 m7 ~* D8 S
" r* s% E+ E2 ^5 T# Z

. N6 {' X& U* U& m
. `( v4 t5 L8 R% p
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png
* Q% i4 S8 F& ~
# n( C, I& ?, ?9 Z8 o: ?7 k0 F
; g* J6 c% _9 X2 o* f
  OV7725硬件电路
3.jpg , E0 D  q* u4 a% N: O% j: j& ?% n
$ W. F0 \9 m' [- M9 n6 ]# k! \$ a
( E5 X# ^) C$ o3 m
  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
0 a6 N3 |. v2 U
图1
5.png $ x- _/ T) O, @& q; I- Q3 v5 {
$ t0 h4 _9 q# q
! b- h  N( g* h/ q4 S
  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。

- S2 f' V. p# U( H9 }*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。
. q1 t$ q) R5 G: O 6.png 9 A2 ~# S+ s  |( _5 ^6 u* @
, B: ^9 r3 \! L8 s
  上图是OV可以输出的格式。
. E; h  D8 ^3 n: ], V7 G

# x3 K; [6 u6 t+ g3 J* m! @
, I7 q$ u5 [$ m, z0 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   v: ^& F7 w9 i! z2 [

5 D  z4 {- U, _+ a# x* b' v) f9 c0 Z! e
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
. H/ S3 s/ q7 _0 m

5 i/ g4 s1 c' e' b3 l  C 8.png
: F4 M- o% n7 Z: J& h- V4 n7 f0 v
+ w7 c2 _4 ~0 K8 f% c: M3 H, M1 K8 W, k/ V& \9 h
4 [% z# k/ j5 G8 j, p: c' u
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 ; O9 i0 w5 z7 l; H4 N2 r' ?/ K. c

, I& q4 [# o' i2 |# T
7 t* ~( T  z9 }& O6 s) f; Q' N8 R) T  r. ^1 @  ?
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。

( F7 b' A1 V! D5 M6 u6 _# v4 R 10.png 7 U: S1 c' g3 Q' F

( K3 i7 P* m, }) a* F7 O& n, f, Q1 V9 T
3 f, f- \1 x+ C  l$ M. E
  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 , p' M; s4 t$ @0 B% a) H
8 Z- o# K1 V4 m: p

8 e3 H7 Z0 j( ]0 S6 l7 g0 k
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。
8 }- q# r2 i, y/ |9 i. l! F

6 c& T% o/ F0 D5 M8 c1 C/ M 12.png
: Y4 \! e6 A4 [" V! U; r
& d6 M  I; x' U+ M- @' V& \& d: I, ~$ D: \
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg
/ L, f) k1 _; w7 o/ R2 m7 v3 T' Y
0 X3 `$ [6 Z7 ?  Q* p9 t' X0 p1 v9 s1 ~( e
' [& Y9 r8 i5 l% q! b/ F! k
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png
2 Q! t3 B. _7 U1 }
  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。

# X: M8 e$ f7 L
2 K% t  B/ n2 x3 d; B
* C) ^% N7 H9 X$ i$ O9 _
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png . j3 R( C1 M4 w7 D7 b- l) d

! q: k8 t1 B: Q* ]
  i  {" z& H- E- I5 c% |; S1 d" j4 Y
不同帧格式的时序图
17.png
4 @2 J4 c" g! p* b9 P# r7 }+ w; C7 o$ x  c/ A* F' {! e: U# L

. O# o% i% M: P4 P* {6 p& \3 v9 s9 L& P6 `; W; c" r
& j2 K! z' s: E8 k2 q2 Y
     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
5 E7 h# k8 w1 W' l7 D% i) ?& h* I

2 H3 V5 h1 [2 I) @' \
) q- i. \% M) Z* i" Q更多资讯交流请加微信群:13713561691. |3 j: f7 H  r/ o4 h# S2 _

: q$ A) G, r4 B+ C& m
16.png
发表于 2017-2-24 16:03:53 | 显示全部楼层
来看看,涨涨知识
发表于 2017-3-12 11:31:48 | 显示全部楼层
写得好。学习学习
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
 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 . e7 s  \% @1 a" r5 O
图都看不到了,你们能看到么
- _1 i7 G! Q+ l! o. w
可以,刷新一下
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!!
发表于 2017-12-3 14:21:16 | 显示全部楼层

0 P7 ^8 [* I# P/ wOV产品大家研究的很多啊,涨了很多知识,多谢版主!!
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