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。
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$ ?2 k! [" E* ?9 i 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。 9 q3 ? |2 a) E
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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。 ' P# P% K/ x! L1 h
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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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+ w `" G w3 M% F8 X- i 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。
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B3 c6 {# k9 b5 f3 Z) k 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. ! M! `# x! j6 {. Y
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. Q. ^* p" Q8 ]5 ^5 Y: x 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。
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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。
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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:
0 V5 ^8 E" }6 b2 ] 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。 ! @1 a: z4 M* H. E- U
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
6 H: w, k ^2 t+ H9 s4. 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。 # v9 D @* ?( H% B0 i
4 `4 _. S! m' _5.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。
" g* P! x% t W, g0 p& I% D) x6.图像的起始位置和大小控制 7 K; u3 ^2 I4 {
7.行和场输出数据的大小控制
+ b; @" z& {2 B7 G, |" u 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。
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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。 1 m" |5 ~! d a
2 \6 A5 ]& l# m5 G) I- m# K10.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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( \) Y4 q: T- O3 u! {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。 7 W* e4 F% B5 u
+ \; S5 I+ ~% _; K4 l12. 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。
0 A, X+ r6 J+ b8 u 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; / x2 I1 b& P# n; O1 `! T
7 X6 ?) g8 ]9 |! j8 i7 X" R9 N 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。 0 {- J9 x3 p. B$ P& g1 T- q
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13. AWB,AEC,AGC参数控制调节 # E- `) `$ M0 w- |6 ?. M$ c7 s
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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。
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14.边缘强化处理均选择配置指定值。 $ R/ N, _$ D, t, j5 [
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15.色彩还原矩阵设置 % g" d. s+ H- M C. P* J1 N6 q
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# L0 M; P$ R# A% N( ]4 J; Y3 r1 f/ x 16.亮度,对比度,UV和SDE控制 选择默认值。 # `5 _9 d1 f7 p; v" y4 F
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: n7 v- D- I& j17. 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。
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18. UV控制
3 t9 J& P& R& @% ^2 `! Kwrite_sccb{0xa7, 0x65}; 3 l' L8 D; {& u
write_sccb{0xa8, 0x65};
9 u3 d( J" r0 v) N6 L. Jwrite_sccb{0xa9, 0x80};
5 B( x+ _4 j3 v2 P" `9 lwrite_sccb {0xaa, 0x80}; & L& b# Y' t6 {6 l' r. w% @0 Z/ B
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: m4 Z0 {2 B% r3 L19.夜间自动调整帧频
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若是设置成 Fixed Frame Rate,则
$ S: s1 D. F2 w/ S- y' |8 |$ z) j6 S 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。 & U6 t! ^0 x6 I7 K" L3 {: T
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