上一篇博客主要介绍了OV7725的电气特性以及SCCB接口的时序和输出一帧图像的时序图以及数据的拼接。输出一帧图像与输出时钟PCLK有关。 ( Z" b0 ~( X2 E. u2 X W
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上图是OV7725实现的整体框架,有点丑。FPGA描述SCCB时序,完成OV7725的配置,配置完成之后,OV7725 sensor输出PCLK和href,vsync以及cmos_data信号。经过格式的转换单元,将格式转换后的数据送给SDRAM单元,最终实现VGA/LCD/上位机显示。
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* E( z; Q( M$ b9 T2 A( a 之前已经提及过,SCCB接口主要实现sensor内部各种寄存器的配置,如AGC,AWB,gama,color saturation等等,下面就讲解寄存器的配置。参考手册如下图所示,寄存器的配置还需要OV7725的手册中关于寄存器设定章节一起配合使用。
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在手册的最后一个章节,给出了参考设置,不过输出的格式是YCbCr格式,其他设置需要联系FAE。
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如下图所示,写入的寄存器前8位数据,如0x3d代表了寄存器的地址,后8位0x03代表了该寄存器设定的值。根据手册最后内容可以在0V7725数据手册(OV7725 datasheet)中找到相关寄存器的说明。 2 ~0 m% ?8 A5 i3 l; i& Y9 T
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比如0x3d,在数据手册(OV7725 datasheet)中代表的功能是DC偏置量的控制。如下图所示,其他寄存器以此类推,可以一一找到。注意在设置时设置寄存器地址或者寄存器的名称均可以,比如0x3d,0x03,也可以设置com12,0x03. 9 L4 u4 Z m' J, R C3 q9 S& Y) p2 m
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% h; E9 |% d. p+ e! m% b, \; D% C 在OV7725配置手册中,讲述了关于YCbCr和RGB24格式之间的转换方法,如下图所示,由于FPGA不擅长处理浮点数,所以需转换成定点数处理。 * o/ }. L( b5 Q3 b' I' {, [: v
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在OV7725配置手册中,详细说明了对于OV7725格式输出的说明,分为有ISP和无ISP情况,这个模块可以在FPGA内部去建立格式输出单元,此方面内容会在之后讲解。 ! v. q p9 t3 K( h
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对于寄存器的设置,根据OV7725应用手册中的参考设置,有几个重要部分必须要进行设置,如下所示: $ b9 y0 }6 G* d9 B
1. ID的设置 对于厂商来讲,每一款传感器有唯一的ID地址。 制造商唯一的ID地址。 : ]0 I6 z) }( `0 d% h% K! a
2.复位所有的寄存器 上电之后,对OV内部所有的寄存器先复位。寄存器12不单有复位功能,还有控制OV视频输出格式,下面会提及到,参见第10项。 3.模拟处理中的DC偏置
$ N: ^' J, H) n) r3 Z- ]- f2 r4. 对行和场的设置 寄存器17位行起始控制,18为VGA模式下行像素大小。19为场起始控制,1A为VGA模式下场像素大小。 8 ~( i+ ]- J% E/ ~2 ?4 C( I
* Q- |; l- ]! h' k5.对场同步信号进行取反操作 为了和VGA时序保持一致,将VSYNC的时序进行取反,关于一帧的时序图参考上一篇博客。 write_SCCB(Ox15,Ox02);此项设置,将pclk定义为上升沿有效,href定位为高电平有效,vsync进行取反向。 * y% E8 a5 y& k7 U, f: T1 R
6.图像的起始位置和大小控制
! K) ^! _5 [% U% E9 \ 7.行和场输出数据的大小控制 / {% r9 \0 G* a, v' Y- Y; J
8.内部时钟控制 寄存器0d是设置内部PLL的倍频,选择4倍频,AEC自动曝光控制选择二分之一窗。寄存器11是内部时钟的设置,通过PLL4倍频之后,计算得到的结果和XCLK的时钟应该是相等的。 4 Y$ K3 h+ J+ G1 o
- i% \1 A- }* }7 r9 _2 A; o3 V 9.虚拟像素高位插入 配置手册上面给出的是默认值,此功能实际上没用到。 % H. W% M$ {4 H0 V0 E' V
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10.OV视频格式输出配置 寄存器12,功能复用 ,write_SCCB(Ox12,Ox06);输出格式是RGB565格式。所以此寄存器非常重要,决定了OV输出的格式。
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11.RGB格式YUV格式的顺序以及测试彩条的控制 write_SCCB(Ox0c,Ox10);其中寄存器0c控制RGB和YUV格式的顺序,还有控制OV内部自带的测试彩条的使能。这里采用默认值,不使能彩条。 & m2 e) N: @% o9 ^& Y+ m
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12. DSP控制参数 其中0x42寄存器控制的是背光补偿蓝控制量,如下图所示,选择手册参考值。 其中0x4d是修补增益的控制,0x42对背光补偿颜色B分量进行设定。
4 a& x/ C9 j g7 k2 C 寄存器0x63是AWB自动白平衡控制字0的控制。选择手册中的默认值。0xf0; + z" U7 N: e& ^
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寄存器0x64~67是DSP控制为1~4,0x64设定为配置寄存器中的默认值0xff;0x65选择手册默认值,配置手册上给出的是0x20,选择默认值0x00,不影响成像效果。0x66是UV的交替格式。选择0x00。0x67是输出格式的选择,这里设置0x00/0x01,为YUV or RGB输出。
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13. AWB,AEC,AGC参数控制调节 , x; J' ]# i* ~1 r. s$ e$ z
* \" |! a0 K/ {+ J- a3 a7 h0 Z1 h 0x13控制AEC,AWB,AGC是否使能,设置为0xff;0x0f控制当输出格式转换时,窗口自动适应。0x14设定0x11.0x22设定为 0x98,作为50Hz带宽滤波。在OV7725寄存器配置手册中0x13,0x22,0x23是关于交流频率50Hz,帧频为25,情况下的带通滤波器的设置。 ) N# u, }" I8 H% {) H5 T
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14.边缘强化处理均选择配置指定值。
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8 [ s! U9 u, g' d$ C$ H4 [ 15.色彩还原矩阵设置 6 p6 @( A# q+ C1 C& g
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( `' ?* Q! A8 c: {( B 16.亮度,对比度,UV和SDE控制 选择默认值。 8 a( ]1 F9 u, T& G
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17. gama参数设置 其中寄存器0x7e~0x8c均是对gama曲线的设定,设定配置手册默认值。 + w* h) {; P/ ]5 `8 n3 H# A) L0 A
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: P7 M3 D* W, [. Z6 U" J! r3 _
18. UV控制 " P2 l+ O7 {6 `. X
write_sccb{0xa7, 0x65};
5 `' O! A7 c6 [9 H$ `write_sccb{0xa8, 0x65};
. O2 {: s, G+ L! f1 ?+ Zwrite_sccb{0xa9, 0x80}; 6 w1 ` D5 [# v; f
write_sccb {0xaa, 0x80};
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19.夜间自动调整帧频
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# H: C' T9 T8 b) M7 B2 U若是设置成 Fixed Frame Rate,则 % P. \1 r6 |0 u8 r
以上是对常用的寄存器的设置,大部分参考了手册中的设定值,接下来就要实现 SCCB时序,实现对OV7725实现配置。 7 @& W B$ z4 B4 z( L5 X' _0 R
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