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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)
3 w1 Z& @4 H7 Y3 o) w( n( dFunctional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png

: Q5 O. F5 C: L, N+ @# I
  B& V; s+ G. ^9 v% g  I
; S; d4 W* e' C; t$ g

/ K9 g' {. [. m
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png

4 v4 }# v7 n/ ^" E0 e8 K* u8 H6 E7 p8 w
, Q. V3 y- l4 |/ v- w6 w" Z4 Z
  s) W* L  u& W5 C0 B
  OV7725硬件电路
3.jpg

! K1 {5 ~6 R; R7 p0 _4 Y8 N  T
1 ?4 N, ^9 z- C& ^' c1 X' B: T
9 C( T8 e* X" @9 E9 d7 T) X1 n$ f
  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

6 I! E$ |: ?3 d
图1
5.png

. n4 B# x4 N7 _) o  A8 N, X( C8 {# s. x- V2 l, o5 [' L2 f% p

8 q$ f: D5 E7 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。

8 j% b, |/ e0 h) {0 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。
0 L( w$ R" s9 q' D 6.png
3 C, z6 A) f1 A3 A8 {

! ^1 ^( d6 e1 v0 h/ D8 O0 [
  上图是OV可以输出的格式。
, R# S7 u! f4 F, N; s- c6 t* p

2 n, _6 c) H6 t$ a) u; q0 e% {, g! S2 ?* a
      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
+ L& R. {3 P" a4 s, w; k

, S5 L, E1 k, @
0 A) a' y6 I3 c; V0 @) F
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
: V0 F; o2 Y: {2 K/ r3 T; m

* l( Y  g; C' S' S$ ^! r' l( Q 8.png

& \' c# c1 S  N" _
* ^8 {: }. l0 e
, z9 Y: Z' M9 U9 f0 j
5 W$ e8 g3 q( ~8 t% X9 z0 u! O6 S
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
) ^$ P  y6 f' @6 U9 c$ M5 D; P
1 F1 d9 L8 K" F/ D/ F% U9 e: P

4 v1 O: h: f$ G! }+ }
4 a: e) n' R2 N
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。

( w) q/ Q' p0 S1 M5 E9 c) s+ m9 F 10.png

4 Y) _; \% o& }" g( @  I
1 u0 _: c: a* V3 O1 J2 f
3 ^* ]. c) n" ^1 h% O) v+ m0 A) z6 w: Y
  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

( P2 h7 u9 r! x' G, v1 _7 o8 c- D: d2 b

+ s( v0 }' E# 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。

; u9 [$ X6 m# n: t
- M7 O0 n1 c- k' S3 L 12.png

0 y" J3 y( y. e, d, X9 O, ]2 v1 `. y( I  L! @9 n+ ?1 V# X

4 W& h: t. u2 z' w4 \: F$ J
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg

4 w6 }4 q# X3 i% M0 V/ S4 [+ o" X. d8 d) J: \

" J" R. @4 z% Y7 E0 M! [" D) _  f0 X( D1 `7 t
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png

& F5 Y3 S$ r- O; ]/ T! X
  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。
6 k  W2 v; B! J7 X0 H6 X

, \7 ?9 g# ~8 |) f+ t* G
/ b5 ~: ~- H5 M
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png
3 P6 K4 v* ]0 V; C  z

0 J: q5 y* f# W' U3 F1 u% c4 |7 [% ]2 G' ^" G
不同帧格式的时序图
17.png
7 |( @& t4 W6 s& I# A
* ~- l! N6 u$ P$ n# B# ^4 v

+ U7 h% K5 l# i5 c4 w+ i- D. m; Z% p: K: O" D& g

4 Z% _- K# x; c8 T- 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

8 h8 y/ C7 X' `" R: f

7 v4 ^& x! X! W0 d6 ?
: O& M* l' z8 f0 h更多资讯交流请加微信群:13713561691' {2 y& i* R0 f# Y" a

2 T8 P4 L6 p; \& a7 E8 \% o
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
2 t; f. J5 s  P7 t7 P  t图都看不到了,你们能看到么
2 Q& Y0 s0 O0 y, a7 F$ C
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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