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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)
1 Q8 l2 g' ~8 f2 K; JFunctional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png
% ~% w" ^9 t& ]/ x
4 V- ]3 V4 L* ], Z
4 r" f2 g3 g. m2 M

/ @4 N! t2 x5 r) ~
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png
; v% H( s. [5 R/ e

# z) J7 ]7 L! a& F, Z3 Y4 k8 u! \4 W; Z
  OV7725硬件电路
3.jpg
5 [$ k# L# q' A6 d1 R2 \

- C3 l9 a% `% t6 @( @" x5 {) u$ k8 w* 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
+ c1 l' V9 m3 A' z+ l! Y; y! W
图1
5.png
' V5 o- g6 i1 f
( E; d& Q4 ?( Q- Z2 {( }: k6 s$ n$ [

& m6 ]1 k$ d+ Q) ^3 K
  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。

5 @# m: i* ]" Q7 F' @6 [  Z*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。
1 m+ s  T% h! {6 N& j 6.png
2 J: i% S$ O+ ^0 Z( q' y; Z
8 \7 k( |* d& a0 I: g3 e" {" T. ~. O
  上图是OV可以输出的格式。

7 S0 A$ R# {& r' C, G, L9 r7 v
- _. B' D# s) x1 k/ v
& H/ G# G& w7 F1 c; J  Q  X. m# q
      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
+ Q) m2 w' u; T& c) r* i( {

: z9 S( m8 P( j; Y" g- H1 `, X, E/ O7 `8 b+ E
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
4 a& n, ~6 F* ^1 c& f

! \1 x5 h) x3 m. r$ O! } 8.png

5 H4 }2 C) p; h4 B6 U: |% r' q7 z& ]# {" z: m& ]+ f3 y

6 W& ^- ^& {) I0 l& g& T1 q4 w9 {2 Z& b3 X& n9 Y' n
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
, f3 h- E" T" y* R) k  B3 X
% ~( m- j9 W1 P1 N, y! Z( @
! x' L" n3 j: z/ @0 B2 F' [" J* n3 ]
4 E$ E' P+ k, V6 h1 {; 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。
, X7 G& ?9 n2 j3 k
10.png
% U! y& }8 ~8 z
4 Y6 c# P1 j% u$ ]: ^- L6 N

" c2 \$ s1 Y- u/ D* b  @  u* B
- k$ W' H- H& o, E) g  K
  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

1 ~+ Y2 K' F& j8 {- r
- N5 N, I. l0 [! X, ^7 o
7 f; q# \  _8 [5 v0 A6 J6 j9 y; ~
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。

! k& e+ {! f2 B' z
/ y6 Q( n; f9 P 12.png
* X& g7 P/ _# R0 N8 D% i- b- f
2 `6 S# v- z! Y4 m0 M

& }6 M+ x3 P4 Z1 j) r
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg

' K; V( r- ^& @) p$ a
! a' p; L) \0 _2 |' v6 n+ H+ i) C% c: s& a% S3 ]* c) }
" q1 v8 F1 R' w0 a& ^9 }% I4 j
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png
6 I6 U. q8 h1 {: n( R
  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。

1 Z- U% }/ H! }* m5 ]4 V
# `1 ]# _. k6 W8 O' s5 G+ P
. v& T! G3 C) v) F
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png
) x2 J5 J7 h1 ^4 t5 T" W; v

  A  x7 A  @* R( }6 [
6 ]. s/ y2 p1 E
不同帧格式的时序图
17.png
- R( `" y) e7 g' P* b5 A, A8 ]

# |! R7 z: i+ X
3 N  a; q$ s- R& M  i; E$ X, v( S9 \6 G) I7 T9 J

1 O# B& m" D4 X2 I) ^- P( L) \
     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
4 p) r& M9 h9 [) U# }8 c  h; B1 t8 `, h
+ }* ~5 }2 N& C. y3 K
! G7 _+ z4 P9 O2 v$ D( o
更多资讯交流请加微信群:13713561691' v! K, x4 s  W8 v* M. I' N# x

, Q3 R# Y3 ^, k& O0 h+ N/ U0 e# x
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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发表于 2017-3-12 11:31:48 |显示全部楼层
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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突出贡献 荣誉管理 论坛元老

发表于 2017-9-4 17:39:12 |显示全部楼层
kylincv 发表于 2017-8-31 23:43 9 O; `0 D- J* a; f8 M. j9 }2 U8 D+ P
图都看不到了,你们能看到么

; W8 B  D6 Z3 Z$ O% J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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7#
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