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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) " L1 W+ b6 d6 _8 p1 T2 t( E
Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png
6 Q" K3 x! G6 M. H1 O6 B# u
- G  U$ n  h( d5 I
. G0 K# M5 V& s
5 ?* G+ F* ~  ?, l, V2 U
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png

4 w/ A( A0 b; Q, S7 {4 _9 t' O# ]1 i3 h
7 R+ I8 @" M( ^6 G# j
  OV7725硬件电路
3.jpg
# ]! F. k4 o; U$ u8 ]: I, v5 L5 G  m! D; b# H( Q: s

. l8 p! i8 h, v0 U2 |8 [
  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 @$ T% i4 ~3 c0 d1 g6 {: ~
图1
5.png 3 u0 r% q7 F7 I: B) P

5 k6 n$ L. @; E! M! }; h$ N. Z0 K+ K1 c3 b% m  `* E. `
  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 V/ @) W$ g/ ]( ]" h*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 r1 T: g4 d2 }7 H0 y# v
6.png
9 g# ?0 b" K: y' G7 v. A5 g6 o
# e& X6 g$ w/ d; {. r9 o9 P: @
  上图是OV可以输出的格式。

6 a  {7 d; w) x7 _' x. C2 {
3 W# \$ {, }0 N, L6 O  a
6 b4 q5 S! Q3 e1 I/ l5 u" ?9 C0 t
      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* N8 Z3 p/ H7 }' w
! A7 K: u0 b8 y, H
8 P# p5 y4 z9 ~* ]5 b
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
7 `5 N# H" B( o$ n  X% R/ J$ v
$ K/ d6 V6 p2 a3 c" E* D/ v! ~
8.png
4 Y5 ]5 B$ q1 ?* ]% `* k
* A2 C  W4 Y, D$ L) p; @
; Z1 o0 C2 D/ p9 O" B" _5 ]
2 s. J! O' p! H9 p" r2 O' V4 l
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 % X4 C' Q% n* H* b

0 x( V# r: M; K' M6 l
6 R& g8 V% p* P( x" X. x8 ^! I6 q5 o6 D' L
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) e3 F$ P+ ]+ Z' v, [ 10.png
# v! F/ D$ j9 Y3 z( |/ _6 ?5 x- S4 _% S+ ]# [

2 ]& [3 e' y- E2 U5 Q) I& J; f2 M3 F& S9 l+ F/ M# j3 {
  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
% p5 z' v2 C8 `3 I! g  D% x* Z! F$ o# O5 }, H1 Z. r% ~( G# Y7 L; V
% ?0 Z  V; r# N* Q4 `2 h- ?* Z) @
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。
0 m/ ?  V9 d% a! D" G

) D2 ]8 w1 ?  M7 u& j 12.png
; D+ ~& M; ^, M1 C; S( j* O) b2 ^# V# y- x
) R; t8 [# p! K
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg
3 @8 v" f: d) x3 @, J2 g0 Q7 U3 ~8 F0 `, s' Y& }! y

8 ^' F; H6 S. T+ F
4 R% E5 g# C. H% o+ a& U
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png
9 G  A% L4 J: l. }
  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。
/ Z5 f& g7 `+ m  P$ e8 H* F& h  H8 {
9 E" v6 h0 M7 I# E) o2 |3 s

. t# I7 U7 `$ h9 N
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png
9 i. T2 R) }6 i+ G) e6 t. ^" y( I6 U% i0 C# T! |, e

5 q5 @. K! |# ^4 X
不同帧格式的时序图
17.png $ \) |4 f9 E) U' [3 P
7 m' a2 g1 B0 N3 `5 f9 N- h+ ~
, T* Z3 `. e2 J4 Z; w
. Q. l7 `& C: u" [/ p7 R& E

$ L! v/ L' X3 C- E  m* w
     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 J& j+ L/ T+ n& u5 E4 N; P
: W- N' C. a' f5 |- C2 M! C
  n) Z) O+ g* x% b1 L- C
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, k$ T  n  u; s; e6 L( p
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
! ~; c! q2 n* Z+ ^, t$ W图都看不到了,你们能看到么
" Q) m& B# a# u: k9 t" ~
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
& E! t- q& w" u1 F2 G
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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