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【STM32】OV2640攝像頭學習筆記

2019年03月03日 13:01:35 淹死的大白鯊 閱讀數 4736更多

分類專欄： 【STM32】

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目錄：

• 一、OV2640 Camera
• 二、讀取OV2640模塊圖像數據過程：
• 三、DCMI（Digital camera interface）接口
• 四、SCCB協議
  • 1.起始信號
  • 2.停止信號
• 五、OV_Camera 配置
  • 1.復位攝像頭
  • 2.讀取攝像頭ID
  • 3.配置幀率

 

一、OV2640 Camera

•  OV2640是OmniVision公司生產的一顆1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）圖像傳感器；
•  支持自動曝光控制、自動增益控制、自動白平衡、自動消除燈光條紋等自動控制功能。
•  UXGA最高15幀/秒，SVGA可達30幀，CIF可達60幀；
•  支持圖像壓縮，即可輸出JPEG圖像數據.

基本概念:

• UXGA，即分辨率位16001200的輸出格式，SXGA(12801024)、XVGA(1280960)、WXGA(1280800)、XGA(1024768)、SVGA(800600)、VGA(640480)、CIF(352288)和QQVGA(160*120);

• VSYNC，即幀同步信號;

• HREF /HSYNC，即行同步信號;

• PCLK，即像素時鐘，一個PCLK時鐘，輸出一個(或半個)像素.

•  PCLK高達36MHz
  
• 圖像數據在HREF爲高的時候輸出，
• 當HREF變高後，每一個PCLK時鐘，輸出一個字節數據。

比如我們採用UXGA時序，RGB565格式輸出，每2個字節組成一個像素的顏色（低字節在前，高字節在後）
這樣每行輸出總共有1600*2個PCLK週期，輸出1600*2個字節

• 1
• 2

二、讀取OV2640模塊圖像數據過程：

• 低字節在前，高字節在後

開始等待幀同步信號（VSYNC）HREF是否爲高電平等待第一個PCLK上升沿讀取第一個像素低字節等待第二個PCLK上升沿讀取第一個像素高字節等待第三個PCLK上升沿讀取第二個像素低字節以此循環讀取...............結束yes

三、DCMI（Digital camera interface）接口

•  DCMI是STM32F4芯片自帶的一個數字攝像頭接口，該接口是一個同步並行接口；
•  支持8位、10位、12位或 14位 CMOS 攝像頭模塊發出的高速數據流；
•  可支持不同的數據格式：YCbCr4:2:2/RGB565逐行視頻和壓縮數據 (JPEG)；
•  可接收高速（可達 54 MB/s）數據流.

DCMI接口簡介- 初始化流程：

①配置相關引腳的複用功能，使能DCMI時鐘

• 使能DCMI的時鐘，其次要設置DCMI的相關引腳爲複用

②設置DCMI工作模式及PCLK/HSYNC/VSYNC

• DCMI接口，使用8位接口，連續模式，設置：PCLK爲上升沿有效， HSYNC和VSYNC爲低電平有效，設置幀中斷（jpeg數據採集用）等參數。

③設置DMA

• 採用DMA來搬運，設置好DCMI相關參數後，還需要設置DMA，以便採集數據。

④啓動DCMI傳輸

• 設置DCMI->CR的最低位爲1，即可啓動DCMI捕獲圖像數據

四、SCCB協議

• SCCB（Serial Camera Control Bus） 串行攝像機控制總線協議
• 一個基本傳輸單元稱作一個相
  一個相包含總共9比特，前8比特爲數據，第9比特爲 Don’t-Care bit 不關心比特，該第9比特的數據取決於
  傳輸任務是讀還是寫（0代表寫，1代表讀）（可以類比I2C通信協議）
• 一個傳輸任務的最大相個數是3

1.起始信號

//SCCB起始信號
//當時鍾爲高的時候,數據線的高到低,爲SCCB起始信號
//在激活狀態下,SDA和SCL均爲低電平
void SCCB_Start(void)
{
    SCCB_SDA=1;     //數據線高電平	   
    SCCB_SCL=1;	    //在時鐘線高的時候數據線由高至低
    rt_hw_us_delay(50);  
    SCCB_SDA=0;
    rt_hw_us_delay(50);	 
    SCCB_SCL=0;	    //數據線恢復低電平，單操作函數必要	  
}

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2.停止信號

//SCCB停止信號
//當時鍾爲高的時候,數據線的低到高,爲SCCB停止信號
//空閒狀況下,SDA,SCL均爲高電平
void SCCB_Stop(void)
{
    SCCB_SDA=0;
    rt_hw_us_delay(50);	 
    SCCB_SCL=1;	
    rt_hw_us_delay(50); 
    SCCB_SDA=1;	
    rt_hw_us_delay(50);
} 

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五、OV_Camera 配置

1.復位攝像頭

OV2640_PWDN=0;	//POWER ON
rt_hw_ms_delay(1);
OV2640_RST=0;	//復位OV2640
rt_hw_ms_delay(1);
OV2640_RST=1;	//結束復位 
SCCB_Init();        		//初始化SCCB 的IO口	 
SCCB_WR_Reg(OV2640_DSP_RA_DLMT, 0x01);	//操作sensor寄存器
SCCB_WR_Reg(OV2640_SENSOR_COM7, 0x80);	//軟復位OV2640

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2.讀取攝像頭ID

reg=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDH);	//讀取廠家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDL);	//讀取廠家ID 低八位
res = reg;
if(reg!=OV2640_MID)
{
		rt_kprintf("MID:%d\r\n",reg);
		return 1;
}
reg=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_PIDH);	//讀取廠家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_PIDL);	//讀取廠家ID 低八位
if(reg!=OV2640_PID)
{
		rt_kprintf("HID:%d\r\n",reg);
		return 2;
}  
log_i("OV2640 Camera ID:%x %x ",reg,res);

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3.配置幀率

•  UXGA最高15幀/秒，SVGA可達30幀，CIF可達60幀；

//這裏採用SVGA
//初始化 OV2640,採用SVGA分辨率(800*600)  fps:30
for(i = 0;i < sizeof(ov2640_sxga_init_reg_tbl)/2;i++)
{
		SCCB_WR_Reg(ov2640_svga_init_reg_tbl[i][0],ov2640_svga_init_reg_tbl[i][1]);
}