ov7620fifo摄像头模组使用详解

1、OV7620+FIFO 1 基本参板间尺寸OV7620+FIFO 1 基本参板间尺寸：3434m30m(含镜头高)定位孔尺寸：28m工作电压5V 工作电流：50mA 左扫描方式：逐行/隔行扫最低照度：2.5 lux at f1.4 (：48 最大像素：(H)664 x (缺省有效像素：(H)640 x (数据输出格式YCrCb 16bit/8bit 60Hz16BitYCrCb4:2:2-60Hz8BitYCrCb4:2:2 -RGBRawDataDigitalOutput16Bit/8BitSCCB 接口：最大400 YUV 输出格式：支持TV 或监视器方式：MCU 主FIFO 的图像数2

2、系统实现方法说系统硬件2 系统实现方法说系统硬件连接2.2 OV7620 时序分垂直同步信号VSYN 为两个正脉冲之间扫描一帧的定时，即完整的一帧图在两个正脉冲之间；水平同步信号 HREF 扫描该帧图像中各行像素的定时，即电平时为扫描一行像素的有效时间；像素同步信号 PCLK 有效像素值提同步信号，高电平时输出有效图像数据，若当前图像窗口大小为 640480，VSYNC 两个正脉冲之间有480 HREF 的正脉冲，即480 行；在每HREF 脉冲期0 个PCLK 正脉640 个像素就是VSYNCHREF三个同步信号之间的关系2.3 图像为了OV7620 输出的图像信号自动地存FIFO，只需要2

3、.3 图像为了OV7620 输出的图像信号自动地存FIFO，只需要通过逻辑门就产生符合FIFO 要求的写时序。为了将 OV7620 输出的图像信号自动地存门”就能产生符合 FIFO 要求的写时序FIFO，只需要通过一个“与。将帧同步信号 VSYN 引入MCU ，复WE 0，“与非门”关闭1MCU 检VSYN 下降沿后，WE 1，打开“与非门”。O76620 输出有效像时，HREF FIFOWE 为低，写输入全部使能。PCLK 高电平时像素 OV7620 输出的图像数WCK 的上FIFO 2.4 方如上分析，图像数据根据硬件逻辑自FIFO 中，MCU 只需要对进行初始化后，就可以通过 IO 驱动

4、FIFO WCK 输出数据，主。3OV7620 图像格式详3.1 视觉颜色表示方(1)RGB 3OV7620 图像格式详3.1 视觉颜色表示方(1)RGB 格RGB 在计算机领域有着举足轻重的地位,由于彩色显示器使用红绿蓝 3 色产生需要的颜色，被广泛用于计算机图形和成像之中。然而,在处理现实世界的像时，RGB 并非有效，因为它对所有色彩都用等长像素RGB 3 使得每个像素在 RGB3 个成分上拥有相同的像素深度和显示分辨率，而且处RGB 色彩空间的图像也不是最有效的。下图所示为 RGB 立方图RGB 数据量比较大通过 Bayer 矩阵来表示，R 为感应红光，G 为感绿光，B 为感应蓝光Bay

5、er 矩阵的图像中，图像的一半像素分配给 G 分量，而R和B分量则占图像的另一半。G分量是R、B分量的两G分量采用插值算法，不仅可以提高G分量的质量，还可以提高RB分量的质量。下图列出了Bayer 矩阵的示意2）YUV 格RGB 改组成为亮度信号和色度信号。PAL 制式将RGB 三色信号改组成YUV 信号，其中Y 信号表示为亮度，UV 信号为色差信号。对于人眼而言，Y 分量比 UV 分量重要，根据人眼的这一特征，在不使用任何复杂算法的前提下，可以适当地抛弃 U 和 V 分量以达到压缩的目的，这就是部分取样。部分取样的常见方法有 YUV444(无压缩)、YUV422(3313%压缩)YUV411

6、(5010%压缩)、YUV420(5010%压缩)，其中数字表明了 YUV3 个分量的取比例，即各分量水平取样因子与垂直取样因子的乘积。YUV422 取样格式如所示，YUV411 取样格式7 所示，YUV420 取样格式8 所示6YUV422样格YUV411样格YUV420样格3.2 OV7620 OV7620 图像传感器输出YUV420样格3.2 OV7620 OV7620 图像传感器输出端提供了一系列输出格式/标准的选模式等。对于 OV7620，无论是 RGB YUV 格式，无论是8bit 还是 16bit，摄像头的数据输出都用了压缩RGB BAYER 表示YUV 格式用了4:2:2 的压

7、缩。8bit 模式时，TCLK 16bit 模式下的TCLK 时要快1 倍YUV 4:2:2 的压缩方式，U 和V 的数据量比Y 少了一半，由于人UV 不敏感，压缩了UV 影响不大。(1)16bit 模式-1stYchanneloutputY11Y12Y13Y14UVchanneloutputU11V11U13V13U15 Y channel output Y21 Y22 Y23 Y24 Y2UVchanneloutputU21V21U23V23U25 Y channel output Y31 Y32 Y33 Y34 Y3UVchanneloutputU31V31U33V33U35 Y cha

8、nnel output Y41 Y42 Y43 Y44 Y4UVchanneloutputU41V41U43V43U45 Y channel output Y51 Y52 Y53 Y54 Y5UVchanneloutputU51V51U53V53-2nd-3rd -4th -5th 从上面归纳的可知，在16bit 模式YUV 格式下，Y 管脚源源不断输出灰度值，UV 管脚间隔地输出U VUV 的话,那么Y 就可得到灰度黑白是最简单的运用 能车制作时运用的一种得到灰度黑白是最简单的运用 能车制作时运用的一种格式，也是默认(2)8bit 模式头的方法,常常是飞思智1stHREFYchannelou

9、tputU11Y11V11Y12U13Y13V132ndHREFYchanneloutputU21Y21V21Y22U23Y23V23-3rdHREFYchanneloutputU31Y31V31Y32U33Y33V33-4thHREFYchanneloutputU41Y41V41Y42U43Y43V43-5thHREFYchanneloutputU51Y51V51Y52U53Y53V53从上面的规律归纳的可知8bit 模式YUV 格式下，Y 管脚除了出灰度U 和V，UV 3 态输出RGB 格式下，OV7620 输出的不是图像，是一个 Bayer 矩阵，必须通过算法把Bayer 还原成无论是8

10、bit 还是16bit入的数字必须填满下面的矩阵。下图所示为典型的Bayer OV7620 是按照如下的方法将Y UV 的输入Bayer 表中(1)16bit 模式-1stHREFYchanneloutputunstabledata, UVoutputB11G12B13-2ndHREFYchanneloutputG21R22G23R24-3rdHREFYchanneloutputG21R22G23R24-4thHREFYchanneloutputG41R42G43R44-5thHREFYchanneloutputG41R42G43R44-6thHREFYchanneloutputG61R62G

11、63R64UVoutputB11G12B13G14UV output B31 G32 B33 G34 UVoutputB31G32B33G34UVoutputB51G52B53G54UVoutputB51G52B53G54第一次行中断里，Y管脚第一次行中断里，Y管脚输出不确定的数字，UV输出B11，G12，B13，G14填入Bayer 矩阵的第一行；第二次行中断里，Y 管脚输出G21,R22,G23,R24，填入 Bayer 矩阵第二行，UV 管脚输出和上次中断的 Y 输出管脚次的数据 Y和UV中只有一个管脚的数据有用，另一个重复了，重复了数据可以丢弃，也可以做一些对比处理把这个输入的数据填到

12、Bayer 矩阵中，就可以还原成RGB(2)8bit 模式1st2nd -3rd -4th -5th YchanneloutputunstableYchanneloutputB11G21R22G12B13G23R24G14. YchanneloutputB31G21R22G32B33G23R24G34. YchanneloutputB31G41R42G32B33G43R44YchanneloutputB51G41R42G52B53G43R448bit 模式下，只有 Y 管脚输出，UV 是三态输出。第一次行中断里，Y 脚输出不确定的数字，这个是无用的，第二行中断里数据填入矩阵，以此类推；同样数据

13、会出现重复时跳过重复数据即可4SCCB serial camera control bus)，即串行机控制总线。4SCCB serial camera control bus)，即串行机控制总线。公司已经定义和采纳的SCCB 总线是一种三线结构的串行总线,成对绝大部分系列图像功能的控制。在简化的引脚封装SCCB 总线可以工作在改进的两线工作方式下两线SCCB 接口有两条通讯连SIO_D(数据线)和 SIO_C (时钟信号线)。两线SCCB 连接框图如下图所示。4.1 SCCB 总线协议的时序分在SCCB 操作中,主设备必须做以下操作 (3)7 位从设备地址，读写8 位子地址串行放到 SDA 上

14、读的一方必须在确认位时间里拉低 SDA，返回一个确认位作为对从设备所数据的确认。在写周期 OV7620 返回确认位，在读周期里，主设备返回确认位，确认位，通知从设备读周期可以终止。每一字节内，总是先传输。对OV7620，SCCB 总线通信仅需两个管脚:SCL 和 SDA。SDA 设置成开漏双向端口， SCL 为高时，SDA 上从高到低的转换表示开始。SCL为高时，SDA上从低到高的除了以上两种情况外，协议SDA 在时钟SCL 位高电平器件保持稳定。只有当SCL 为低时每一位才允许改变状态。下图所示分SCCB 总线位传输的时序图和SCCB 总线数据传输的时序4.2 SCCB 总线4.2 SCCB

15、 总线传输实现方OV7620 OV7620D须置为0C0 写)和0C1读。在写周期中，CCB总线上的第一个字节是选择单个片内寄存器的子地址第三个字节是读写该寄存器的数据。写一个未定义的子地址将被忽略。在读周期中，CCB 总线上的第一个字节是读写该寄存器的数据，子地址用前面据的结构图系统需头进行配置，下表整理了系统用到的SCCB寄存器地寄存缺说GC7:6-未使用， 系统需头进行配置，下表整理了系统用到的SCCB寄存器地寄存缺说GC7:6-未使用， GC5:0- 当前AGC 增益值本寄存器自动更新。如果AGC 允许， 控制电路将最佳增益 在该寄存器中。如果AGC 禁止，寄00Sat7:0-色饱和度

16、调整，FF 最大，00 最Ctr7:0-对比度调整，FF 最大，00 最Brt7:0-亮度调整，FF 最大，00 最COMB7-SRST,1 启动软复位。所有奇存器设置到缺省值，COMB6-MIRR 选择镜像图像COMA5-1 COMA4-18位输出格式为YUYVYUYCOMA3-1 选择输出格式为RGB,0 为YcrCb（YUV） COMA2-1 使能AWB，0COMA1-1 使能颜色测试模COMA0-保留COMB7：6-保留COMB5-1配置输入为8bit模式，016bit模式 COMB4-1 使能数字输出为CCIR656 格式 COMB3-1 水平同步,0 综合同步COMB2-1 Y UV 设置为输出三COMB1-1 触发单场传COMB0-1 使能自动调整模5AL422B 上电后，分5AL422B 上电后，分别给/WRST 和/RRST 0.1ms 的的初始化脉冲，使AL422B 初化复位操通常，复位信号可在任何时候给出而不应考虑/WE,/RE,/OE 的状态， 但是它们仍然要参照时钟信号的输们满足建立时间和保持时间的要果时钟周期内给出复位信号必须要等到允许周期到来后才会执行复位作。当/WRST 和/RRST 均为低电平时，数据的输入和输出均从地址 0 开始3 当