Chapter 01: 开启摄像头开发之路

1. 写在前面的话

时间是2012年7月12号，21:51，又是一天过去了，时间来去如此匆匆，没时间抱怨……

这个文档创建大概是2个月以前的事情了，但一直拖，拖，拖到了现在。一个项目结束了，没有写完总结的档案，总觉是没有做完，心里一直忐忑着，逼着自己，今天，把这件事收个尾。、

关于OV7670，或者说关于摄像头吧，进入一个全新的领域，是从OV7670开始的。甚至用多个是FPGA驱动，没有太多的资料；再者由于FPGA设计的要求，感觉这个过程还是蛮艰辛的。不敢跟那些所谓的神比，总之，对于自己还是走过了一段崩溃而又充实的路。最近会抽时间把有关摄像头的心得体会全部总结出来，也算是对自己的一个交代。

2. 关于各种摄像头

首先，关于摄像头的概要，这些都是我个人研究中的心得体会，我不会刻意去照搬照抄某些文档，也不会去网络上复制粘贴，仅仅听过浅陋的水文，总结前些日子研究的总结。

既然是“开启摄像头之路”，那本篇主要讲讲摄像头。摄像头主要可分为数字摄像头，和模拟摄像头，即CMOS摄像头，与CCD摄像头。模拟摄像头也就三根线，RGB，通过AD转换为数字信号，终端接收信号，解码，便能得到视频图像。CCD摄像头我将会在研究生截断全面研究，包括编解码，图像算法处理，因此这件事情以后再说，此处不再说起。

CMOS摄像头，其实也是通过模拟采样，AD转换，然后在经过DSP等信号处理，最终得到D[0..8]这几个摄像头数据接口。相对于CCD而言，CMOS在电路上要简单得多，因为很大一部分电路都在内部帮用户转换完成了。

一般在电子开发中，尤其是我们DIY中，用的比较多的是OvmniVision的摄像头，因为其驱动简单，图像效果还可以，被广泛应用于各种监控领域中。同时Micron的摄像头，以其优质的图像处理功能，兼容的摄像头接口，不过寄存器量大，驱动稍微难度大了一点，以至于资料不多，亲睐的人没有OV多。这两款芯片我都用过，OV的便宜点，但Micron的图像效果更OK一点，各有所长吧。初学入门，介意用OvmniVision，更好上手，而且，资料问题啥的更好找些。

3. 摄像头通用接口

如上，OV传感器内部结构（上），以及Micron传感器的内部结构（下），在接口方面，大致雷同，主要由以下这些：

① 都有I2C总线（也成SCCB）：SCLK，SDAT，用来配置传感器内部寄存器

② 都有XCLK，PCLK，FRAME_VALID，LINE_VALID，DOUT[7..0]信号，主要是Sensor驱动时钟的输入以及采样时钟，帧有效信号，行有效信号，图像数据的输出。也许业界为了兼容吧，摄像头输出都设置为了8位DOUT[7..0]，所以PCLK是像素时钟的2倍，这在以后慢慢讲吧。

③ STROBE，STANDBY，或者PWDN，闪光灯，以及Sensor的开关，也不尽相同，其他就没啥的了。。

摄像头的驱动也差不多，无非就是寄存器配置，然后按照设定的模式配置数据。不管是YUV模式，还是RGB，Raw等数据格式，主要按照协议采样，转换就可以了，这在处理上并没有那么难，就看你Verilog的功底了。关于通信协议，关于时序，以后再讲。。。

在此两项我用过的两款摄像头，OV7670 and MT9M111：

官方小组：视频图像显示系统开发http://group.chinaaet.com/116