基于OV9620 130万CMOS成像电路设计

最新推荐文章于 2024-09-23 10:03:04 发布

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分类专栏：工业级CMOS图像传感器成像电路设计文章标签： fpga开发图像处理人工智能

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/fox_wang3312/article/details/125000227

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工业级CMOS图像传感器成像电路设计专栏收录该内容

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本文回顾了作者初次使用OV9620 CMOS图像传感器的经历，介绍了其主要参数，如分辨率1280*1024、像素尺寸5.2um等，并分享了基于Cypress CY7C68013-56 USB2.0接口芯片的数据传输设计方案及图像采集控制流程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这个图像传感器是我第一次接触成像器件，大概是在2007～2008年左右的事情了。从此之后，我便对成像器件产生浓厚的兴趣。第一次设计并不成功，并没有充分发挥出传感器本身的优势特点，但是这也为我以后的设计工作奠定了坚实的理论和实践基础。

OV9620是OmniVision Technologies生产的130万彩色CMOS图像传感器：

全分辨率为：1280*1024.1/2”

像原尺寸为：5.2um正方

成像区面积：6.66mm*5.32mm

数字输出分辨率：10bits RGB Raw data

帧率：15fps@1280*1024, 30fps@640*480

图像传输接口采用了Cypress公司的CY7C68013-56 USB2.0专用接口芯片，最高实现480Mbits数据率。

设计采用68013＋OV9620的设计方案，设置PA7为图像采集控制信号线，PA7与HSYNC相与操作送给68013的SLWR，9620的VDSYNC送到68013的PA0。9620的pixel_clk送给68013的IFCLK。

68013工作模式设置为slavefifo模式，通过控制接口传输控制命令。

上位机采集软件发送采集命令，68013接收后，判断VSYNC的上升沿到来，然后使能PA7，开始往68013的内部fifo里面写数据。每存储512字节后，传输到上位机，进行色彩还原（bayer Raw to RGB－－插值）处理，并且显示。

OV9620 cmos芯片有一个很大的优点，就是不对内部寄存器做任何初始化设置的前提下，就能够输出图像。

从上面的图片中，可以看到VSYNC、HSYNC、信号之间的关系，这个关系是很重要的，特别是Tdvh延迟，要严格的把握，才能保证一幅完整图像被正确接收。

该设计完成后，我曾指导过多名网友做同类设计，同时也总结出对于VSYNC场同步信号的判断方法：

1. 查询式：

if （PA0==0）

{

null或者复位所有内部fifo

}

else PA7=1;

2. 中断式：

首先在USBJmpTb.a51文件中，添加INT0中断和中断地址，

extrn code ( ISR_INT0,ISR_INT1)

          CSEG  AT 03H
         ljmp   ISR_INT0
         CSEG   AT 13H
         ljmp   ISR_INT1

然后在TD_Init初始化函数中，设置中断类型，上升沿触发，并开启总中断标志

在自定义用户命令DR_VendorCmnd中，响应上位机图像采集命令，并开启INT0中断

添加中断响应函数，用于使能PA7，进而使能SLWR

          void INT0_ISR( void ) interrupt 0
             {
                EX0 = 0; // 关中断
                 PA7 = 1; // 拉高PA7,使能slwr，使得cmos图像数据允许写入fifo

                 //其它处理
                return;
              }

对于中断式来说，由于中断响应时间不确定，所以会导致丢失数据，一般情况下，据网友经验，很少用中断式。

图像送到PC机后，经过Raw to RGB 插值处理，还原彩色图像。

第一次设计成像电路，有许多概念性的东西了解的不是特别透彻，所以我的第一台小摄像头设计的不是太成功，在以后的设计中，随着经验的积累，使我对该类器件把握更加自如。