OV7670带FIFO的CMOS摄像头使用说明

OV7670-CMOS摄像头

使

用

说 明

2014.2.10 参赛平

台

1.OV7670带FIFO 模块

1.简介：

OV7670带FIFO 模块，是针对慢速的MCU 能够实现图像采集控制推出的带有缓冲存储空间的一种模块。这种模块增加了一个FIFO （先进先出）存储芯片，同样包含30w 像素的CMOS 图像感光芯片，3.6mm 焦距的镜头和镜头座，板载CMOS 芯片所需要的各种不同电源（电源要求详见芯片的数据文件），板子同时引出控制管脚和数据管脚，方便操作和使用。

图1.OV7670带FIFO模块 2.管脚定义：参赛平台

如图，控制传感器所需的管脚定义如下：

3V3-----输入电源电压（推荐使用3.3，5V 也可，但不推荐）

GDN-----接地点

SIO_C---SCCB 接口的控制时钟（注意：部分低级单片机需要上拉控制，和

I2C 接口类似）

SIO_D---SCCB 接口的串行数据输入（出）端（注意：部分低级单片机需要上拉控制，和I2C 接口类似） VSYNC---帧同步信号（输出信号）

HREF----行同步信号（输出信号）

PCLK----像素时钟（输出信号）

XCLCK---时钟信号（输入信号）

D0-D7---数据端口（输出信号）

RESTE---复位端口（正常使用拉高）

PWDN----功耗选择模式（正常使用拉低）

STROBE—拍照闪光控制端口（正常使用可以不需要）

FIFO_RCK---FIFO 内存读取时钟控制端

FIFO_WR_CTR----FIFO 写控制端(1为允许CMOS 写入到FIFO，0为禁止) FIFO_OE----FIFO 关断控制

FIFO_WRST—FIFO 写指针服务端

FIFO_RRST—FIFO 读指针复位端 参赛平台

图7.FIFO摄像头接口定义

3.控制方式说明

由于采用了FIFO 做为数据缓冲，数据采集大大简便，用户只需要关心是如何读取即可，不需要关心具体数据是如何采集到的，这样可减小甚至不用关心CMOS 的控制以及时序关系，就能够实现图像的采集。

控制时序如下： 图2.FIFO摄像头读数据时序图 参

赛

图3.FIFO摄像头读数据时序图 4.采集图像的基本方法（1）单片机直接采集：

如图，用户只需要按上述时序图控制相关的几个控制引脚即可，可以很方便的使用在低速单片机上，另外一个好处是，可以直接IO 口读取数据， 参赛平台

读出的数据可以直接送屏，也可以经过MCU简单处理；当然也可以不经过MCU，直接送到屏等外围器件使用。

参

赛

平

台

2.问题解答

针对集中的问题，一一解答，希望用户在使用时能够了解

1.图像采集难吗？

答：这个问题对初次接触的用户来讲经常会遇到。难和容易都是相对的，它和许多相关的基础知识紧密相联系。从涉及到的学科和内容上来讲，图像采集或者图像处理（硬件）可以讲是数字电子学中最难的，因为它涉及到光学，如颜色，白平衡，色空间，镜头（这些概念在设置传感器寄存器的时候会大量出现）等；涉及到传感器基本原理，如CMOS 和CCD 的原理和区别；涉及到电子学中的难题，如：海量数据量的传输、存储，涉及到主控制芯片的选择问题，如速度，和处理能力；涉及到电路板的高速布板问题；涉及到图像的编码和解码等算法问题。。。。。。

特别是当像素不断增加的时候，这些问题会更加突出，因此客观的讲，如果和其它的传感器或者模块相比较，例如温度，无线模块等等还是有一定难度的，这些模块只要给出接口，一般都容易知道如何处理，但图像并不如此。

然而，难度是和相关基础知识的多少成反比例的，掌握的相关基础知识越多，就会越觉得简单。

2.学习图像方面的知识需要哪些基础？

答：首先，基本的光学知识要先了解，比如：什么是颜色空间，RGB,YUV 参赛平台

是什么，这些基础的必须了解；其次，扎实的电子学基础，比如：单片 机基本上运用自如，时序图看起来没有任何难度；另外，较好的编程能力和读程序能力，这也是硬件图像的基础；最后，上位机中对图形图像的画法，处理等也有较深刻的认识。

3.初学者遇到的问题改怎么解决？

答：很多用户都是初次学习图像硬件采集的相关内容，甚至刚刚开始单片机学习的用户也想学习这方面的内容。而实际上，他们遇到的问题很雷同，比如，图像中的一些基本概念如RGB，YUV，模拟图像，数字图像等就比较模糊，电子学中如FIFO 是什么，也经常被问到。其实，这些简单的基础知识或者概念只要Google 或者Baidu 一下，就可以快速找到大量的相关资料。

4.模块提供的是那些资料？

答：提供图像芯片的数据文件（这个很重要），这里要做个说明，那就是相关资料很少，得来不易。原因是：实际上这些数据文件都是OV 公司不经意间流出的东西，做为个人，OV 公司一般根本不会提供这些内容的，它只和对应的有芯片需求的公司签订协议，提供相关资料，并且有保密 参赛平台

协议。我们获得的资料也是网上公开后得到的。除此之外，我们还提供中文的数据资料文件，SCCB 接口、模块定义、模块原理、模块尺寸等资料。

网上有人做过AVR，STM32单片机的驱动，原理类似，请自己搜索，至于用8051等单片机的驱动程序，我们没有做过，但触类旁通，只要理解了原理，驱动方法其实都是一样的。

5.单片机能够真正的采集图像吗？

答：这个明确的讲是不行的，特别是8位的单片机那更是不行的，必须寻求两种解决办法，一种是增加一个缓冲，如FIFO，另外一个就是使用高速，如采用32位MCU。 8位单片机实现的多数仅仅是提供一个SCCB 总线读取或者设置的功能。即使是 32 位。

使用DMA 方式，也就是使用总线的带宽速度，可以实现高速采集，但这个速度也只能在5-10帧左右！ 参赛平台