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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) ! a  L# O& x% v
Functional Specification),OV7725 寄存器配置手册(OV7725 Camera Module Software Application Note)。
1.png   [. h7 c% V. N8 q% n7 ~4 J
- G, {" Y3 z+ |
3 y( u# q. F0 M% Y
( E7 u4 x5 D8 T  P2 m9 q
淘宝上买的一款摄像头如下:
   2.png

& w8 c, `8 I" D
) `0 o  m, D- B' i
* }/ [4 T9 T, v; W1 f  t
  OV7725硬件电路
3.jpg + T1 V5 |: v6 k& m. v

/ b4 v0 l6 z8 c) c) W+ y3 }2 N6 s; I/ I8 L4 C
  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 8 z3 R, N/ V- `" \- j
图1
5.png
' q; K' Y5 W2 |6 H& f9 L8 B1 d" J8 [, ]' p* K
9 y- f$ ^' B! d. 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 A5 ?0 z2 X) Z1 p9 B7 M*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 G0 T# G% t( q, s$ i' M7 I1 Q
6.png - G$ ]/ [% i/ t, S, s0 }, {- ?' W; n% _

  u) P6 X' |( @1 l/ p3 `4 k  M6 A
  上图是OV可以输出的格式。

8 ^, H+ R: F7 Q. V1 k5 l8 @, t
7 e1 ]4 i2 r4 a$ d- `- A/ S* T8 C. q( L( E
      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 + G$ C& e: j5 [9 Y) f+ e. X
) h" {! N. _% h, ~' }

% J) z$ S& m% Z! }: y! |# t
上图是OV7725的引脚图。其中用到的引脚如下图所示:
7 j) N' T$ U' @3 {6 n+ Y- ]

/ ^( l3 s  b2 y1 i& { 8.png & T- Y( G$ Z1 Q. {
$ h& g' G3 m; j/ [" v
5 n/ H2 s: x- C% E. g8 R$ F
! [. }, g( @3 D3 d+ q, w
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 , X  X8 n; Q8 f- t

: H3 ~5 p% r: z) ^1 y( A$ }2 p! p7 |  [- d. Y" }1 O3 u
- q' j- c2 V( o: {6 K! ?, P, b
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。
# `  [" O# c' B2 l% d2 h
10.png
' w- L5 s% s; T3 M7 z7 `  s% ~) @( Z9 j7 V, {" }

2 F+ h$ w8 E: ~2 e" ]; J) M8 Z4 n: A+ W5 A" 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   U! s  d% b: s5 G1 p
  X; g9 m4 P. }3 Z  w8 i! x  f
4 Z/ A7 `6 y& S; T9 M, R* i! ]7 }
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。

( O0 V0 A3 q6 u$ ^3 L, u4 Z
; @- _% W8 f/ S3 {  Y 12.png 7 f, c" O# F; f- k/ C8 B3 g
3 B/ H" s1 M9 d' _/ Y
8 Z/ @% _  Z. i! ^0 U1 J8 l0 Z$ Q/ E# d, r, {
RGB565格式的输出的拼接示意图。
13.jpg
6 S7 i9 }1 {; B0 ~3 @5 d3 C! }4 [0 ?$ _

# a" v- l8 u9 Y* s
5 o* O6 m9 U4 Q, o" G9 G
    RGB555格式的输出的拼接示意图。
14.png # u, G+ T4 v) S3 q1 Y! `
  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。
' _: e6 l- }! h2 Z

8 p& i# M6 o. }5 t# B! |8 R
! t  d% V# ^0 d2 {5 {8 ?' `
    RGB444格式的输出的拼接示意图。
15.png 2 T1 s7 ?3 S. P2 I$ h

7 _' `5 g- @* N! Y/ G
& R  {+ P  v$ o6 l4 a, C
不同帧格式的时序图
17.png " q9 Y1 R7 }% U. D( i
! M/ k+ Z. Z8 \2 {) w% m9 Z  i

+ ]% ]/ v5 O. r7 E. L( Y' s% O1 `/ G! B
% H3 z( d% @" t( f" S
     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 _0 l. K$ X& ^: k6 [0 R8 v

/ Z( \+ J, w9 ^% D) x! `) [# j3 g/ Q
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) {- c  t. R5 i! B9 E
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
1 v6 Q/ l8 }0 r; T5 Z& s图都看不到了,你们能看到么
7 B, U1 l, ^. @3 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

' Z! @1 t  X. p3 V: Z( AOV产品大家研究的很多啊,涨了很多知识,多谢版主!!
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