【STM32】OV2640摄像头学习笔记

一、OV2640 Camera

• OV2640是OmniVision公司生产的一颗1/4寸的CMOS UXGA（1632*1232）图像传感器；
• 支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹等自动控制功能。
• UXGA最高15帧/秒，SVGA可达30帧，CIF可达60帧；
• 支持图像压缩，即可输出JPEG图像数据.

基本概念:

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

• VSYNC，即帧同步信号;

• HREF /HSYNC，即行同步信号;

• PCLK，即像素时钟，一个PCLK时钟，输出一个(或半个)像素.

• PCLK高达36MHz
  
• 图像数据在HREF为高的时候输出，
• 当HREF变高后，每一个PCLK时钟，输出一个字节数据。

比如我们采用UXGA时序，RGB565格式输出，每2个字节组成一个像素的颜色（低字节在前，高字节在后）
这样每行输出总共有1600*2个PCLK周期，输出1600*2个字节

二、读取OV2640模块图像数据过程：

• 低字节在前，高字节在后

三、DCMI（Digital camera interface）接口

• DCMI是STM32F4芯片自带的一个数字摄像头接口，该接口是一个同步并行接口；
• 支持8位、10位、12位或 14位 CMOS 摄像头模块发出的高速数据流；
• 可支持不同的数据格式：YCbCr4:2:2/RGB565逐行视频和压缩数据 (JPEG)；
• 可接收高速（可达 54 MB/s）数据流.

DCMI接口简介- 初始化流程：

①配置相关引脚的复用功能，使能DCMI时钟

• 使能DCMI的时钟，其次要设置DCMI的相关引脚为复用

②设置DCMI工作模式及PCLK/HSYNC/VSYNC

• DCMI接口，使用8位接口，连续模式，设置：PCLK为上升沿有效， HSYNC和VSYNC为低电平有效，设置帧中断（jpeg数据采集用）等参数。

③设置DMA

• 采用DMA来搬运，设置好DCMI相关参数后，还需要设置DMA，以便采集数据。

④启动DCMI传输

• 设置DCMI->CR的最低位为1，即可启动DCMI捕获图像数据

四、SCCB协议

• SCCB（Serial Camera Control Bus） 串行摄像机控制总线协议
• 一个基本传输单元称作一个相
  一个相包含总共9比特，前8比特为数据，第9比特为 Don’t-Care bit 不关心比特，该第9比特的数据取决于
  传输任务是读还是写（0代表写，1代表读）（可以类比I2C通信协议）
• 一个传输任务的最大相个数是3

1.起始信号

//SCCB起始信号
//当时钟为高的时候,数据线的高到低,为SCCB起始信号
//在激活状态下,SDA和SCL均为低电平
void SCCB_Start(void)
{
    SCCB_SDA=1;     //数据线高电平	   
    SCCB_SCL=1;	    //在时钟线高的时候数据线由高至低
    rt_hw_us_delay(50);  
    SCCB_SDA=0;
    rt_hw_us_delay(50);	 
    SCCB_SCL=0;	    //数据线恢复低电平，单操作函数必要	  
}

2.停止信号

//SCCB停止信号
//当时钟为高的时候,数据线的低到高,为SCCB停止信号
//空闲状况下,SDA,SCL均为高电平
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);
} 

五、OV_Camera 配置

1.复位摄像头

OV2640_PWDN=0;	//POWER ON
rt_hw_ms_delay(1);
OV2640_RST=0;	//复位OV2640
rt_hw_ms_delay(1);
OV2640_RST=1;	//结束复位 
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);	//软复位OV2640

2.读取摄像头ID

reg=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDH);	//读取厂家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_MIDL);	//读取厂家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);	//读取厂家ID 高八位
reg<<=8;
reg|=SCCB_RD_Reg(OV2640_SENSOR_PIDL);	//读取厂家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);

3.配置帧率

• UXGA最高15帧/秒，SVGA可达30帧，CIF可达60帧；

//这里采用SVGA
//初始化 OV2640,采用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]);
}