（兼容正点原子引脚）OV7670 FIFO 30W摄像头介绍（一） --- 整体介绍/SCCB时序

原创专注于无线通信的蓬勃 2019-12-27 06:21

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在介绍OV7670之前先附上模块链接：

1. OV7670摄像头介绍

整体介绍

OV7670 是 OV（OmniVision）公司生产的一颗 1/6 寸的 CMOS VGA 图像传感器。该传感器体积小、工作电压低，提供单片 VGA 摄像头和影像处理器的所有功能。通过 SCCB 总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率 8 位影像数据。该产品 VGA 图像最高达到 30 帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、度、色度等都可以通过 SCCB 接口编程。OmmiVision 图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。
OV7670 的特点有：
1）高灵敏度、低电压适合嵌入式应用
2）标准的 SCCB 接口，兼容 IIC 接口
3）支持 RawRGB、RGB(GBR4:2:2，RGB565/RGB555/RGB444)，YUV(4:2:2)和 YCbCr（4:2：2）输出格式
4）支持 VGA、CIF，和从 CIF 到 40*30 的各种尺寸输出
5）支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准等自动控制功能。同时支持色饱和度、色相、伽马、锐度等设置。
6）支持闪光灯
7）支持图像缩放
OV7670 的功能框图如图所示
在这里插入图片描述

格式介绍

VGA，即分辨率为 640x480 的输出模式；
QVGA，即分辨率为 320x240 的输出格式，也就是本章我们需要用到的格式；
QQVGA，即分辨率为 160x120 的输出格式；
我们驱动是用的QVGA 320x240的分辨率，RGB565（Red 5 bit/Green 6 bit/Blue 5 bit）格式，所以一个像素RGB565是16bit = 1536002byte,所以320x240的像素一帧的数据量为320x240x2=153600 byte = 149.4140625Kbyte，大概150Kbyte

2.模组引脚介绍

在这里插入图片描述

3.SCCB（Serial Camera Control Bus）介绍

CPU跟OV7670命令是通过SCCB接口，并且兼容IIC接口，我们是通过SCCB接口
SCCB接口跟IIC类似，一共有三根线（SCCB ENABLE/SCCB CLK/SCCB DATA），我们通常用clock跟data线，示意图如下：
在这里插入图片描述

1）SCCB初始化

OV7670与MCU SCCB部分的接线图如下：
在这里插入图片描述
SCCB的clock是PB10,SCCB的是PB11，代码如下：


static void protocol_sccb_init()
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(OV7670_SCCB_C_PERIPH_CLK|OV7670_SCCB_D_PERIPH_CLK,ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OV7670_SCCB_D;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(OV7670_SCCB_D_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(OV7670_SCCB_D_GPIO,OV7670_SCCB_D);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OV7670_SCCB_C;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(OV7670_SCCB_C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(OV7670_SCCB_C_GPIO,OV7670_SCCB_C);

    OV7670_SCCB_D_OUT;
}

其中的SCCB的宏定义如下宏定义为：

/* OV7670 SCCB interface GPIO config */
#define OV7670_SCCB_C_PERIPH_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define OV7670_SCCB_C_GPIO GPIOB
#define OV7670_SCCB_C GPIO_Pin_10
#define OV7670_SCCB_D_PERIPH_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
#define OV7670_SCCB_D_GPIO GPIOB
#define OV7670_SCCB_D GPIO_Pin_11

由于我们是模拟SCCB，所以需要把SCCB clock/data拉高拉低，定义如下

/* OV7670 SCCB interface operate */
#define OV7670_SCCB_C_H OV7670_SCCB_C_GPIO->BSRR = OV7670_SCCB_C
#define OV7670_SCCB_C_L OV7670_SCCB_C_GPIO->BRR = OV7670_SCCB_C
#define OV7670_SCCB_D_H OV7670_SCCB_D_GPIO->BSRR = OV7670_SCCB_D
#define OV7670_SCCB_D_L OV7670_SCCB_D_GPIO->BRR = OV7670_SCCB_D
#define OV7670_SCCB_D_STATE	 (OV7670_SCCB_D_GPIO->IDR&OV7670_SCCB_D)

并且SCCB的data需要是读或者写，所以就需要在特定的情况下把GPIO配置成输入或者输出，所以配置如下：

#define OV7670_SCCB_D_IN OV7670_SCCB_D_GPIO->CRH&=~(GPIO_CRH_CNF11|GPIO_CRH_MODE11);\
											OV7670_SCCB_D_GPIO->CRH|=GPIO_CRH_CNF11_1
#define OV7670_SCCB_D_OUT OV7670_SCCB_D_GPIO->CRH&=~(GPIO_CRH_CNF11|GPIO_CRH_MODE11);\
											OV7670_SCCB_D_GPIO->CRH|=GPIO_CRH_MODE11

2）SCCB start代码

static void protocol_sccb_start()
{
    /* SCCB data high */
    OV7670_SCCB_D_H;
    hw_delay_us(50);
    /* SCCB clock high */
    OV7670_SCCB_C_H;
    hw_delay_us(50);
    /* SCCB data low */
    OV7670_SCCB_D_L;
    hw_delay_us(50);
    /* SCCB clock low */
    OV7670_SCCB_C_L;
    hw_delay_us(50);
}

3）SCCB stop代码

static void protocol_sccb_stop()
{
    OV7670_SCCB_D_L;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_C_H;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_D_H;
    hw_delay_us(50);
}

4）SCCB no ack代码

static void protocol_sccb_noack()
{
    OV7670_SCCB_D_H;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_C_H;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_C_L;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_D_L;
    hw_delay_us(50);
}

5）SCCB write 1个byte的代码

static uint8_t protocol_sccb_write_byte(uint8_t dat)
{
    uint8_t j,res;
    for(j=0; j<8; j  )
    {
        if(dat&0x80)OV7670_SCCB_D_H;
        else OV7670_SCCB_D_L;
        dat<<=1;
        hw_delay_us(50);
        OV7670_SCCB_C_H;
        hw_delay_us(50);
        OV7670_SCCB_C_L;
    }
    OV7670_SCCB_D_IN;
    hw_delay_us(50);
    OV7670_SCCB_C_H;
    hw_delay_us(50);
    if(OV7670_SCCB_D_STATE)res=1;
    else res=0;
    OV7670_SCCB_C_L;
    OV7670_SCCB_D_OUT;
    return res;

}

6）SCCB read一个byte的代码


static uint8_t protocol_sccb_read_byte()
{
    uint8_t temp=0,j;
    OV7670_SCCB_D_IN;
    for(j=8; j>0; j--)
    {
        hw_delay_us(50);
        OV7670_SCCB_C_H;
        temp=temp<<1;
        if(OV7670_SCCB_D_STATE)temp  ;
        hw_delay_us(50);
        OV7670_SCCB_C_L;
    }
    OV7670_SCCB_D_OUT;
    return temp;
}

7）通过SCCB写OV7670寄存器的代码

static uint8_t protocol_sccb_write_reg(uint8_t reg,uint8_t data)
{
    uint8_t res=0;
    protocol_sccb_start();
    if(protocol_sccb_write_byte(SCCB_ID))res=1;
    hw_delay_us(50);
    if(protocol_sccb_write_byte(reg))res=1;
    hw_delay_us(50);
    if(protocol_sccb_write_byte(data))res=1;
    protocol_sccb_stop();
    return	res;
}

8）通过SCCB读OV7670寄存器的代码

static uint8_t protocol_sccb_read_reg(uint8_t reg_index)
{
    uint8_t val=0;
    protocol_sccb_start();
    protocol_sccb_write_byte(SCCB_ID);
    hw_delay_us(50);
    protocol_sccb_write_byte(reg_index);
    hw_delay_us(50);
    protocol_sccb_stop();
    hw_delay_us(50);
    protocol_sccb_start();
    protocol_sccb_write_byte(SCCB_ID|0X01);
    hw_delay_us(50);
    val=protocol_sccb_read_byte();
    protocol_sccb_noack();
    protocol_sccb_stop();
    return val;
}

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