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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) % K8 z) S' ~( o3 @, l' D
Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png
8 r* r4 H& i" L5 M" C8 p; K3 h. e8 `0 D5 t, k5 d* r2 R2 ^

- w4 K, L/ U* j) x* e. v
, \, Z, e' @# p6 O* h8 }# Y
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png
9 L  }4 L& A4 G0 d) K( \

' i% M" z* T: a, d# w0 b/ D4 ^! |7 I* |1 M, P# Y3 z( l7 I* H7 g
  OV7725硬件电路
3.jpg   y6 `1 n5 E: F; n
/ {1 a0 V4 P  J* v# a) K+ P) z
6 r, m# m& p3 V2 Y- N
  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
% ~- L+ C: R; q7 D9 a# {' E5 k
图1
5.png
( X9 z/ ?  Z& H6 {' t( G" `
) t0 l  h+ B& E  |2 F" K
% `3 K3 u' @" i6 j7 ]. q9 x
  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。

. k6 F4 [& u5 R2 ?7 z+ b! ]- q*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。
; i" D" `: A' B  U' l2 E' p) Y 6.png ! ~# _  H% R) i% T) X
! k( C! E$ y+ j( Y1 p
  上图是OV可以输出的格式。

' P  n% V2 a6 j9 q2 j3 R1 E: A3 ]& s$ |, h. R& y

' f: J( V( N7 |( q& 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
5 Y- w8 M8 U) i) _9 q$ d0 O7 l7 X9 M- O& O- O3 }, ^
" Y3 ]% R& R, z4 \1 a
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
" V0 s5 c3 y: v& V5 Y$ d4 `$ v! p8 G
9 K% J' ^- }; Q5 U
8.png   y- i4 e) C2 i4 K$ _+ T
% |1 ~% K* `9 @4 r( `) n
7 E  ~% J. [: X4 X# C
3 ^5 s3 P3 n2 _% \+ n$ Q" @3 ^9 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
0 }5 {  F& r6 m
' V: C9 {; V9 R, Q' s6 ]% r% C( N5 C

2 I1 Q5 L6 ?6 p; h# ^
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。
1 X' ]/ q/ }% [- x
10.png
, g! v& T) |" v1 H9 m; Q
5 M, V8 V5 a) _
" a2 x7 E. e3 l; Z% q: b1 n( Z( ~, l5 {6 T
  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 ' b7 P3 p6 K+ @+ f
* P) W/ ~8 L- Z8 i( U  e
/ Q% g: J' o  O
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。
4 F" ~$ ]5 e7 Q+ P0 z- {  L' ?$ b+ `
# A' X9 w% y3 p( Q) Q. X
12.png * ]& \) G5 |9 V
) A, u0 y2 K' l# B. G2 q( R

' L8 I& _1 m: U3 D+ ]' e! \
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg
5 D* m, p  l* Y: {* R
* v* g% n' \7 F; H8 C. H9 C! }/ ?" Q; k9 y6 j& J! O

, {4 D* n5 R; z, ]( n* W
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png 1 x9 @+ f2 B$ M3 z+ r( f/ D
  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。
, j# _+ i' ^8 x2 W; L# F9 m- [

- \: I) ^+ Q( ~1 |" g( b* |1 }( P' J( ?# G4 _
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png 0 n3 [) N1 y0 P

, P6 t2 g3 _+ ^, ?9 ^# {& H! f% q: c% K/ o& O9 N1 @' t8 H' N
不同帧格式的时序图
17.png
' ^4 b# n+ t) G8 A  v
, T5 d$ y+ |1 _. |5 t; P- K+ P6 |( n
% j- _" e8 ?5 P3 g/ a' p
; e2 ]' Y: y8 q* `: p( K; d
     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 i: D2 v& q4 x6 x" w4 h

! L9 k$ h+ X  y7 V6 K) ]! ~: I- L4 v" B+ O1 @
更多资讯交流请加微信群:13713561691! x  a, `( `5 }3 S
3 Q! e$ |3 D6 P9 ^$ K5 T# ]
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
; Q( L# C. {# ?/ p9 I) S% x图都看不到了,你们能看到么

* z3 m" k& A0 m: m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

6 j+ ]2 j! X. q8 gOV产品大家研究的很多啊,涨了很多知识,多谢版主!!
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