PC104对OV7670寄存器的读写

2012-03-24 20:42OV7670调试的问题拿出来请大家共同解决硬件：STM32+OV7670+AL422B （电路参照zidong404的）软件思路也是参考zidong404的，现在图像显示基本出来了，但是效果很不好，最关键的是不知道从哪修改。

液晶ssd1289显示的图片如下：输出格式：QVGA RGB565 320*240出现的问题：1、图像分块，而且三块显示的是同一幅图片，不知道是缓存指针读写复位不正常的是不，程序和zidong404的一样的？2、图像重叠，一次显示不是全屏，只是半屏？好像写入的数据不够？我现在很模糊的几个问题是：1、配置QVGA RGB565格式写入缓存AL422的数据是不是320*240*2个字节？如果是，那为何一次显示只有半屏呢？2、还有窗口设置我不是太懂OV7660_config_window(272,16,320,240);// set 240*320 ，谁能帮忙解释一下，272和16这几个数据是怎么得到的？3、还有__nop();这条指令的运用，是直接用吗？需要包含什么文件吗？ 51里面用它不是包含一个文件才能使用它吗？弄了半天终于弄出来了！在这里要感谢zidong404的指点。

现在分享一下我的调试结果：1、上面第一和第二个问题出现的原因很简单，摄像头配置出来的图片数据是横屏格式240行，每行320个点，每个像素2个字节，而我的液晶屏配置是竖屏显示的，所以图像分块。

这一点虽然没问题了，但我感觉这样的话图像分块应该是不规则的，而结果是三块一样的图像。

2、还有读写指针复位，如果写指针复位延时不够也会图像分块。

3、还有XCLK时钟我的是8M，这个我试了36M的影响不大，但是不能超过50M，STM32系统时钟72M直接加上也能显示图像，但是有一层绿色的背景色。

4、还有PLL倍频选择旁路PLL图像也会分块，图像发生畸变，大于输入时钟*4就OK了。

5、显示的时候有时液晶背景颜色会是淡黄的不知为何？图像显示正常。

OV7670带FIFO的CMOS摄像头使用说明OV7670是一款带有FIFO的CMOS摄像头芯片，广泛应用于各种嵌入式系统中。

它具有低功耗、高灵敏度和高图像质量等特点，适合于图像采集和处理应用。

以下是OV7670带FIFO的CMOS摄像头的使用说明。

一、硬件连接1.连接供电：将模块的VCC引脚连接到3.3V的电源，GND引脚连接到地。

2.数据传输：-使用I2C协议进行配置：将模块的SDA引脚连接到主控芯片的SDA 引脚，SCL引脚连接到主控芯片的SCL引脚。

-使用FIFO模式进行数据传输：将模块的FIFO_WR引脚连接到主控芯片的写使能引脚，FIFO_RD引脚连接到主控芯片的读使能引脚，FIFO_WE 引脚连接到主控芯片的写时钟引脚，FIFO_OE引脚连接到主控芯片的读时钟引脚，FIFO_RST引脚连接到主控芯片的复位引脚，DATA引脚连接到主控芯片的数据引脚。

二、软件配置1.I2C配置：通过I2C协议对OV7670进行配置。

首先初始化I2C总线，然后发送配置指令给OV7670的I2C地址，通过写入特定的寄存器来配置图像参数，如分辨率、亮度、对比度等。

2.FIFO配置：通过FIFO模式进行数据传输。

首先对OV7670进行FIFO模式的配置，设置FIFO的像素格式、帧率等参数。

然后初始化主控芯片的访问FIFO的接口，设置读写使能信号并根据需要配置写时钟和读时钟。

最后，在读取FIFO数据之前，先进行FIFO的复位以确保数据的正确读取。

三、数据采集和处理1.数据采集：通过FIFO模式进行数据采集，将摄像头拍摄到的图像数据存储到FIFO缓存中。

2. 数据处理：从FIFO缓存中读取图像数据，并进行相关的图像处理操作，如图像解码、颜色空间转换、图像滤波等。

可以使用各种图像处理算法和库来实现不同的功能，如OpenCV等。

四、常见问题和解决方案1.图像质量问题：如果发现图像质量差，可以尝试调整摄像头的参数，如增加亮度、对比度等，或者使用图像后处理算法进行图像增强。

OV7670 Camera Board (B)使 用 说 明 V1.2微雪电子w ww.w a v e s目录1.OV7670一般摄像头模块1.1简介1.2管脚定义1.3控制方式说明 1.4采集图像的基本方法2．OV7670带FIFO 摄像头模块2.1简介 2.2管脚定义2.3控制方式说明 2.4图像采集的基本方法3.问题解答3.1图像采集难吗3.2学习图像方面的知识需要哪些基础 3.3初学者遇到问题该怎么解决 3.4模块提供那些资料3.5单片机能够真正的采集图像吗3.6带FIFO 和不带FIFO 的模块到底哪个好，有什么区别 3.7模块上有晶振好，还是没晶振好 3.8摄像头寄存器该怎么设置3.9 微雪电子模块提供的Demo 输出的数据是什么格式的w ww.w a ve s3.10如果想真正实现图像的采集并且能够处理图像数据该如何做 3.11 微雪电子的那个模块能够适合飞思卡尔小车的比赛 3.12 微雪电子的模块输出到底是模拟的还是数字的3.13 微雪电子模块的质量如何3.14 微雪电子几种驱动板的功能，区别是什么 3.15如何检测微雪电子摄像头模块是否损坏 3.16 微雪电子摄像头模块和模组的区别是什么w ww.w a ve s1.OV7670一般摄像头模块1.简介：OV7670一般模块指微雪电子推出的低成本数字输出CMOS 摄像头，其摄像头包含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.OV7670一般模块2.管脚定义：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，但不推荐使用） 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）w ww.w a ve sSIO_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）图2.微雪摄像头接口定义3.控制方式说明采集图像数据需要严格按照OV 公司的芯片时序进行，这些时序包括：（1） S CCB 通讯时序，其作用是设置芯片内部寄存器，以控制图像的各种所w ww.w a ve s需功能。

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Co
修改日期：2007-12-12 版本: 1.06
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OmniVision 公司机密
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OV7670 照相模组硬件应用指南
Table of Contents
1. OV7670 模组参考设计................................................................................................................... 3 注：...................................................................................................................................................... 3 1.PWDN 和 RESET 不用时，应接地.................................................................................................3 2. OV7670 模组接口参考设计........................................................................................................... 4 2.1 引脚定义...............................................................................................................................

（COM1=0x04;AECHH=0x07;AECH=0x10,COM8=0x13） 5） 外部时序输出（VSYNC,HREF/HSYNC,和 PCLK）
4 / 23
2013‐2‐21
[艾曼电子技术文档 HTTP:// ]
二、 OV7670 摄像头怎么用
1. 摄像头硬件电路
13
Y7
Output
14 DOVDD
Power
功能定义 Output bit[0] - LSB for 10-bit RGB only
Output bit[1] - for 10-bit RGB only Output bit[4] Output bit[3] Output bit[5]
Output bit[2] - LSB for 8-bit YUV Output bit[6]
END <= 0;
end
//Start
6'd1 : begin
SCLK <= 1;
I2C_BIT <= 1;
ACKW1 <= 1; ACKW2 <= 1; ACKW3 <= 1;
END <= 0;
end
6'd2 : I2C_BIT <= 0;
//I2C_SDAT = 0
6'd3 : SCLK <= 0;
6'd8 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[19]; //Bit4
6'd9 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[18]; //Bit3
6'd10 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[17]; //Bit2
6'd11 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[16]; //Bit1

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。

废话后面说，先直接上OV7670寄存器的配置部分const uint8_t OV7670_Reg[][2]={//Frame Rate Adjustment for 24Mhz input clock//30fps PCLK=24MHz{0x11, 0x80},//软件应用手册上设置的是0x80，例程设置的是0x00{0x6b, 0x0a},//PLL控制,软件应用手册上设置的是0x0a,例程设置的是0x40,将PLL调高的话就会产生花屏{0x2a, 0x00},{0x2b, 0x00},{0x92, 0x00},{0x93, 0x00},{0x3b, 0x0a},//Output format{0x12, 0x14},//QVGA(320*240)、RGB//RGB555/565 option(must set COM7[2] = 1 and COM7[0] = 0){0x40, 0x10},//RGB565,effective only when RGB444[1] is low{0x8c, 0x00},//Special effects - 特效//normal{0x3a, 0x04},{0x67, 0xc0},{0x68, 0x80},//Mirror/VFlip Enable - 水平镜像/竖直翻转使能{0x1e, 0x37},//修改配置值将产生图像显示上下或左右颠倒//Banding Filter Setting for 24Mhz Input Clock - 条纹滤波器//30fps for 60Hz light frequency//{0x13, 0xe7},//banding filer enable//{0x9d, 0x98},//50Hz banding filer//{0x9e, 0x7f},//60Hz banding filer//{0xa5, 0x02},//3 step for 50Hz//{0xab, 0x03},//4 step for 60Hz//{0x3b, 0x02},//select 60Hz banding filer//Simple White Balance - 白平衡//{0x13, 0xe7},//AWB、AGC、AGC Enable and ...//{0x6f, 0x9f},//simple AWB//AWBC - 自动白平衡控制(Automatic white balance control)//{0x43, 0x14},//用户手册里这些寄存器的值都是保留(Reserved),不用设置的呀？//{0x44, 0xf0},//{0x45, 0x34},//{0x46, 0x58},//{0x47, 0x28},//{0x48, 0x3a},//AWB Control//{0x59, 0x88},//用户手册连寄存器都是保留，初始值都没提供//{0x5a, 0x88},//{0x5b, 0x44},//{0x5c, 0x67},//{0x5d, 0x49},//{0x5e, 0x0e},//AWB Control//{0x6c, 0x0a},//{0x6d, 0x55},//{0x6e, 0x11},//{0x6f, 0x9f},//AGC/AEC - Automatic Gain Control自动增益补偿/Automatic exposure Control自动曝光控制//{0x00, 0x00},//{0x14, 0x20},//{0x24, 0x75},//{0x25, 0x63},//{0x26, 0xA5},//AEC algorithm selection - AEC公式选择//{0xaa, 0x94},//基于平均值的AEC算法Average-based AEC algorithm/基于直方图的AEC算法Histogram-based AEC algorithm//基于直方图的AGC/AEC的控制//{0x9f, 0x78},//{0xa0, 0x68},//{0xa6, 0xdf},//{0xa7, 0xdf},//{0xa8, 0xf0},//{0xa9, 0x90},//Fix Gain Control - 固定增益控制//{0x69, 0x5d},//Fix gain for Gr channel/for Gb channel/for R channel/for B channel//Color saturation 颜色饱和度+ 0//{0x4f, 0x80},//{0x50, 0x80},//{0x51, 0x00},//{0x52, 0x22},//{0x53, 0x5e},//{0x54, 0x80},//{0x58, 0x9e},//Brightness - 亮度+ 0//{0x55, 0x00},//Contrast - 对比度+ 0//{0x56, 0x40},//Gamma Curve - 伽马曲线//{0x7a, 0x20},//{0x7b, 0x1c},//{0x7c, 0x28},//{0x7d, 0x3c},//{0x7e, 0x55},//{0x7f, 0x68},//{0x80, 0x76},//{0x81, 0x80},//{0x82, 0x88},//{0x83, 0x8f},//{0x84, 0x96},//{0x85, 0xa3},//{0x86, 0xaf},//{0x87, 0xc4},//{0x88, 0xd7},//{0x89, 0xe8},//Matrix Coefficient - 色彩矩阵系数//{0x4f, 0x80},//{0x50, 0x80},//{0x51, 0x00},//{0x52, 0x22},//{0x53, 0x5e},//{0x54, 0x80},//Lens Correction Option - 镜头补偿选项 //{0x62, 0x00},//{0x63, 0x00},//{0x64, 0x04},//{0x65, 0x20},//{0x66, 0x05},//{0x94, 0x04},//effective only when LCC5[2] is high//{0x95, 0x08},//effective only when LCC5[2] is high//注释这些配置的话，就倾斜显示，并显示多块，这到底是控制什么的？跟时序图有关？{0x17, 0x16},//行频Horizontal Frame开始高八位(低三位在HREF[2：0]){0x18, 0x04},//行频Horizontal Frame结束高八位(低三位在HREF[5：3]){0x19, 0x02},//场频Vertical Frame开始高八位(低二位在VREF[1：0]){0x1a, 0x7b},//场频Vertical Frame结束高八位(低二位在VREF[3：2]){0x32, 0x80},//HREF{0x03, 0x06},//VREF//注释这个配置的话，就显示花屏了{0x15, 0x02},//配置PCLK、HREF、VSYNC相关//Automatic black Level Compensation - 自动黑电平校正{0xb0, 0x84},//调试时注释这项配置时，颜色显示不正常了，红色练绿色，绿色变红色，但用户手册对这寄存器是保留RSVD//{0xb1, 0x0c},//{0xb2, 0x0e},//{0xb3, 0x82},//{0xb8, 0x0a},//SCALING_xx寄存器//{0x70, 0x00},//{0x71, 0x00},//{0x72, 0x11},//{0x73, 0x08},//{0x3e, 0x00},//ADC//{0x37, 0x1d},//ADC控制ADC Control//{0x38, 0x71},//ADC和模拟共模控制ADC and Analog Common Mode Control//{0x39, 0x2a},//ADC偏移控制ADC Offset Control//零杂的寄存器//{0x92, 0x00},//空行低八位Dummy Line low 8 bits//{0xa2, 0x02},//像素时钟延时//{0x0c, 0x0c},//{0x10, 0x00},//{0x0d, 0x01},//{0x0f, 0x4b},//{0x3c, 0x78},//{0x74, 0x19},//用户手册里这几个寄存器都是保留RSVD//{0x0e, 0x61},//{0x16, 0x02},//{0x21, 0x02},//{0x22, 0x91},//{0x29, 0x07},//{0x33, 0x0b},//{0x35, 0x0b},//{0x4d, 0x40},//{0x4e, 0x20},//{0x8d, 0x4f},//{0x8e, 0x00},//{0x8f, 0x00},//{0x90, 0x00},//{0x91, 0x00},//{0x96, 0x00},//{0x9a, 0x80},};刚开始学OV7670摄像头，我想大家跟我一样心里很毛躁吧，一个模块需要你配置100多个寄存器，但用户手册对寄存器的介绍却草草的一笔带过，自己无从下手啊，只能看开发板给的例程和上网找一些大虾的帖子了。

2012-03-24 20:42OV7670调试的问题拿出来请大家共同解决硬件：STM32+OV7670+AL422B （电路参照zidong404的）软件思路也是参考zidong404的，现在图像显示基本出来了，但是效果很不好，最关键的是不知道从哪修改。

液晶ssd1289显示的图片如下：输出格式：QVGA RGB565 320*240出现的问题：1、图像分块，而且三块显示的是同一幅图片，不知道是缓存指针读写复位不正常的是不，程序和zidong404的一样的？2、图像重叠，一次显示不是全屏，只是半屏？好像写入的数据不够？我现在很模糊的几个问题是：1、配置QVGA RGB565格式写入缓存AL422的数据是不是320*240*2个字节？如果是，那为何一次显示只有半屏呢？2、还有窗口设置我不是太懂OV7660_config_window(272,16,320,240);// set 240*320 ，谁能帮忙解释一下，272和16这几个数据是怎么得到的？3、还有__nop();这条指令的运用，是直接用吗？需要包含什么文件吗？ 51里面用它不是包含一个文件才能使用它吗？弄了半天终于弄出来了！在这里要感谢zidong404的指点。

现在分享一下我的调试结果：1、上面第一和第二个问题出现的原因很简单，摄像头配置出来的图片数据是横屏格式240行，每行320个点，每个像素2个字节，而我的液晶屏配置是竖屏显示的，所以图像分块。

这一点虽然没问题了，但我感觉这样的话图像分块应该是不规则的，而结果是三块一样的图像。

2、还有读写指针复位，如果写指针复位延时不够也会图像分块。

3、还有XCLK时钟我的是8M，这个我试了36M的影响不大，但是不能超过50M，STM32系统时钟72M直接加上也能显示图像，但是有一层绿色的背景色。

4、还有PLL倍频选择旁路PLL图像也会分块，图像发生畸变，大于输入时钟*4就OK了。

5、显示的时候有时液晶背景颜色会是淡黄的不知为何？图像显示正常。

图 38.1.1 OV7670 功能框图 OV7670 传感器包括如下一些功能模块。 1.感光整列（Image Array） OV7670 总共有 656*488 个像素，其中 640*480 个有效（即有效像素为 30W） 。 2.时序发生器（Video Timing Generator） 时序发生器具有的功能包括：整列控制和帧率发生（7 种不同格式输出） 、内部信号发 生器和分布、 帧率时序、 自动曝光控制、 输出外部时序 （VSYNC、 HREF/HSYNC 和 PCLK） 。 3.模拟信号处理（Analog Processing）
图 38.1.2 OV7670 行输出时序 从上图可以看出，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 VGA 时序，RGB565 格式输出，每 2 个字节组成 一个像素的颜色（高字节在前，低字节在后） ，这样每行输出总共有 640*2 个 PCLK 周期， 输出 640*2 个字节。 再来看看帧时序（VGA 模式） ，如图 38.1.3 所示：
本实验用到的硬件资源有： 1） 指示灯 DS0 2） KEY0/KEY1/KEY_UP 和 TPAD 按键 3） 串口 4） TFTLCD 模块 5） 摄像头模块 ALIENTEK OV7670 摄像头模块在 38.1 节已经有详细介绍过，这里我们主要介绍该模 块与 ALIETEK 精英 STM32 开发板的连接。 在开发板的左下角的 2*9 的 P6 排座， 是摄像头模块/OLED 模块共用接口， 在第十七章， 我们曾简单介绍过这个接口。本章，我们只需要将 ALIENTEK OV7670 摄像头模块插入这 个接口（P4）即可，该接口与 STM32 的连接关系如图 38.2.1 所示：

ＷＡＮＧ ｉｎ，Ｚ Ｊａ ＨＡＮＧ ａ ｇ Ｘｉｎ
（ｃｏｌｆＥｅｔ ｎｃＩ ｏ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｘｉ ｌ Ｔ ｃｎ ｌ ｉ ｌ ｎ ｅ ｉ ， Ｘ ’ｒ７ ０ ３ ，ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｌｃ ｏ ｉ ｎ ｒ ｉ ｎ ｉ ｒ ， ’ ｔ ｅｈ ｏ ｇ ａ ｉ ｒｔ ｏ ｒ ｆ ｍａ ｏ ｅ ｎ ｏ ｏ ｃ Ｕ ｖ ｓ ｙ ｉａ １０ ２ Ｃ ｉ ｔ ａ
第 ２ ０卷 第 ６期
Ｖｏ ．０ １ ２ Ｎｏ６ ．
电子 设计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ
２１ ０ ２年 ３月
Ｍａ ． ０ ２ ｒ ２ １
Ｐ １ ４对 ＯＶ７ ７ Ｃ０ ６ ０寄存器 的读 写
王 健 ．张 翔
（ 西安 工 业 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 ， 西 西安 陕 ７０３ ） １０ ２
摘 要 ： ｍｉ ｖ ｉ Ｏ ｎ ｉｏ ｉ ｓ ｎ公 司 的 新 型 摄 像 头模 组 ０ ７ ７ ， 有 体 积 一 、 出 图像 格 式 多 、 １ 方 便 、 存 器 可读 写 等 特 点 ， Ｖ ６０ 具 Ｊ 输 、 接 ： ７ 寄
图 像 处 理 功 能 过 程 包 括 伽 玛 曲线 、 自平 衡 、 和度 、 饱 色度 等 都 可以通过 Ｓ Ｃ Ｃ Ｂ接 口编 程 。Ｏ ｉ ｉｏ ｍｍ Ｖｓ ｎ图 像 传 感 器 应 用 独 有 ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏｍｉ ｉｉｉｎ’ ｅ ａ ｒ ｄ ｌ ｓｒ ｃ： ｎ ｖｓｏ ｓ ｗ ｃ ｍｅ ａ ｍｏ ｕ ｅ ０Ｖ７ ７ ｓ ｈ ｅ ｌ ｈ ｉ ｅｏ ｅｅ ｅ ｄ ｄ ｉ ｇ ｃ ｕｓｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ， ｅ ａ ｓ ｎ ６ ０ ｉ ｅ ｉ ａ ｏｃ ｆ ｈ ｍｂ ｄ ｅ ｔ ｄ ｃ ｔ ｍａ ｅａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔ ｉ ｅ ｂ ｃｕ ｅ ｉ ｉ ｍａ ｌ ｈ ｕ ｐ ｔ ｍａ ｅｆ ｒ ｔａ ｄ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｎ ｅ ｆｃ ，ｒ ｇｓｅ ｅ ｄ ａ ｄ ｗ ｉ ｄ Ｓ ｎ ｓ ｏ ｃ ． ｇ ｓｅ ｙ ｔ ｓｓ ｌ，ｔ ｅ ｏ ｔ ｕ ｇ ｏ ｍａ ｎ ｒ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔｉ ｔｒ ｅ ｅ ｉｔｒｒ ａ ｎ ｒｔ ａ Ｏ ｏ ｏ ｆ ｒ ｅ Ｒｅ ｉｔｒ ｂ ｉ ａ ｅｎ

基于STM32和OV7670的图像采集与显示系统设计李慧敏;樊记明;杨笑【摘要】针对传统图像采集与显示方案存在成本高、便携性差等问题,设计了一种基于STM32和OV7670的图像采集与显示系统.以STM32F103ZET6微控制器为主控单元,采用串行摄像机控制总线(SCCB)控制OV7670图像传感器输出RGB565,QVGA的图像数据,同时实时显示在TFT LCD上,并将图像以BMP格式保存在SD卡中.实验结果表明:得到的图像清晰流畅,且该系统具有低成本、低功耗、小体积等优点,可满足图像处理与识别的需要.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】4页(P114-117)【关键词】STM32;OV7670;图像采集与显示;图像处理【作者】李慧敏;樊记明;杨笑【作者单位】东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TP752.1图像处理技术经过几十年的发展逐渐成熟，已广泛应用于航空航天、生物医学工程、通信工程、工业检测、军事公安等领域[1]。

而图像采集是图像处理的前提，原始图像的质量直接影响到图像处理最终的结果。

以往的图像采集与处理多是由图像采集卡完成图像采集后再由计算机对其进行处理，这种方法虽然具有处理速度快的优点，但存在着价格昂贵、功耗高、体积大等不足[2]。

随着微电子技术的发展和集成电路集成度及工艺的提高，基于嵌入式系统的图像采集处理平台的开发日益增多，它具有成本低廉、结构紧凑、功耗低的优点。

STM32F103为ST公司生产的基于ARM Cortex—M3内核的32位微控制器，主频可达72 MHz，具有高性能、低功耗、低成本、稳定等诸多优点[3,4]。

OV7670是OmniVision公司生产的一款1/6寸、有效像素30万的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，它通过美国OmniVision公司定制的2线/3线制串行摄像头控制总线(serial camera control bus，SCCB)进行控制，输出并行的8位图像数据，VGA图像输出最高可达30帧/s[5]。

废话后面说，先直接上OV7670寄存器的配置部分const uint8_t OV7670_Reg[][2]={//Frame Rate Adjustment for 24Mhz input clock//30fps PCLK=24MHz{0x11, 0x80},//软件应用手册上设置的是0x80，例程设置的是0x00{0x6b, 0x0a},//PLL控制,软件应用手册上设置的是0x0a,例程设置的是0x40,将PLL调高的话就会产生花屏{0x2a, 0x00},{0x2b, 0x00},{0x92, 0x00},{0x93, 0x00},{0x3b, 0x0a},//Output format{0x12, 0x14},//QVGA(320*240)、RGB//RGB555/565 option(must set COM7[2] = 1 and COM7[0] = 0){0x40, 0x10},//RGB565,effective only when RGB444[1] is low{0x8c, 0x00},//Special effects - 特效//normal{0x3a, 0x04},{0x67, 0xc0},{0x68, 0x80},//Mirror/VFlip Enable - 水平镜像/竖直翻转使能{0x1e, 0x37},//修改配置值将产生图像显示上下或左右颠倒//Banding Filter Setting for 24Mhz Input Clock - 条纹滤波器//30fps for 60Hz light frequency//{0x13, 0xe7},//banding filer enable//{0x9d, 0x98},//50Hz banding filer//{0x9e, 0x7f},//60Hz banding filer//{0xa5, 0x02},//3 step for 50Hz//{0xab, 0x03},//4 step for 60Hz//{0x3b, 0x02},//select 60Hz banding filer//Simple White Balance - 白平衡//{0x13, 0xe7},//AWB、AGC、AGC Enable and ...//{0x6f, 0x9f},//simple AWB//AWBC - 自动白平衡控制(Automatic white balance control)//{0x43, 0x14},//用户手册里这些寄存器的值都是保留(Reserved),不用设置的呀？//{0x44, 0xf0},//{0x45, 0x34},//{0x46, 0x58},//{0x47, 0x28},//{0x48, 0x3a},//AWB Control//{0x59, 0x88},//用户手册连寄存器都是保留，初始值都没提供//{0x5a, 0x88},//{0x5b, 0x44},//{0x5c, 0x67},//{0x5d, 0x49},//{0x5e, 0x0e},//AWB Control//{0x6c, 0x0a},//{0x6d, 0x55},//{0x6e, 0x11},//{0x6f, 0x9f},//AGC/AEC - Automatic Gain Control自动增益补偿/Automatic exposure Control自动曝光控制//{0x00, 0x00},//{0x14, 0x20},//{0x24, 0x75},//{0x25, 0x63},//{0x26, 0xA5},//AEC algorithm selection - AEC公式选择//{0xaa, 0x94},//基于平均值的AEC算法Average-based AEC algorithm/基于直方图的AEC算法Histogram-based AEC algorithm//基于直方图的AGC/AEC的控制//{0x9f, 0x78},//{0xa0, 0x68},//{0xa6, 0xdf},//{0xa7, 0xdf},//{0xa8, 0xf0},//{0xa9, 0x90},//Fix Gain Control - 固定增益控制//{0x69, 0x5d},//Fix gain for Gr channel/for Gb channel/for R channel/for B channel//Color saturation 颜色饱和度+ 0//{0x4f, 0x80},//{0x50, 0x80},//{0x51, 0x00},//{0x52, 0x22},//{0x53, 0x5e},//{0x54, 0x80},//{0x58, 0x9e},//Brightness - 亮度+ 0//{0x55, 0x00},//Contrast - 对比度+ 0//{0x56, 0x40},//Gamma Curve - 伽马曲线//{0x7a, 0x20},//{0x7b, 0x1c},//{0x7c, 0x28},//{0x7d, 0x3c},//{0x7e, 0x55},//{0x7f, 0x68},//{0x80, 0x76},//{0x81, 0x80},//{0x82, 0x88},//{0x83, 0x8f},//{0x84, 0x96},//{0x85, 0xa3},//{0x86, 0xaf},//{0x87, 0xc4},//{0x88, 0xd7},//{0x89, 0xe8},//Matrix Coefficient - 色彩矩阵系数//{0x4f, 0x80},//{0x50, 0x80},//{0x51, 0x00},//{0x52, 0x22},//{0x53, 0x5e},//{0x54, 0x80},//Lens Correction Option - 镜头补偿选项 //{0x62, 0x00},//{0x63, 0x00},//{0x64, 0x04},//{0x65, 0x20},//{0x66, 0x05},//{0x94, 0x04},//effective only when LCC5[2] is high//{0x95, 0x08},//effective only when LCC5[2] is high//注释这些配置的话，就倾斜显示，并显示多块，这到底是控制什么的？跟时序图有关？{0x17, 0x16},//行频Horizontal Frame开始高八位(低三位在HREF[2：0]){0x18, 0x04},//行频Horizontal Frame结束高八位(低三位在HREF[5：3]){0x19, 0x02},//场频Vertical Frame开始高八位(低二位在VREF[1：0]){0x1a, 0x7b},//场频Vertical Frame结束高八位(低二位在VREF[3：2]){0x32, 0x80},//HREF{0x03, 0x06},//VREF//注释这个配置的话，就显示花屏了{0x15, 0x02},//配置PCLK、HREF、VSYNC相关//Automatic black Level Compensation - 自动黑电平校正{0xb0, 0x84},//调试时注释这项配置时，颜色显示不正常了，红色练绿色，绿色变红色，但用户手册对这寄存器是保留RSVD//{0xb1, 0x0c},//{0xb2, 0x0e},//{0xb3, 0x82},//{0xb8, 0x0a},//SCALING_xx寄存器//{0x70, 0x00},//{0x71, 0x00},//{0x72, 0x11},//{0x73, 0x08},//{0x3e, 0x00},//ADC//{0x37, 0x1d},//ADC控制ADC Control//{0x38, 0x71},//ADC和模拟共模控制ADC and Analog Common Mode Control//{0x39, 0x2a},//ADC偏移控制ADC Offset Control//零杂的寄存器//{0x92, 0x00},//空行低八位Dummy Line low 8 bits//{0xa2, 0x02},//像素时钟延时//{0x0c, 0x0c},//{0x10, 0x00},//{0x0d, 0x01},//{0x0f, 0x4b},//{0x3c, 0x78},//{0x74, 0x19},//用户手册里这几个寄存器都是保留RSVD//{0x0e, 0x61},//{0x16, 0x02},//{0x21, 0x02},//{0x22, 0x91},//{0x29, 0x07},//{0x33, 0x0b},//{0x35, 0x0b},//{0x4d, 0x40},//{0x4e, 0x20},//{0x8d, 0x4f},//{0x8e, 0x00},//{0x8f, 0x00},//{0x90, 0x00},//{0x91, 0x00},//{0x96, 0x00},//{0x9a, 0x80},};刚开始学OV7670摄像头，我想大家跟我一样心里很毛躁吧，一个模块需要你配置100多个寄存器，但用户手册对寄存器的介绍却草草的一笔带过，自己无从下手啊，只能看开发板给的例程和上网找一些大虾的帖子了。

END <= 0;
end
6'd2 : I2C_BIT <= 0;//I2C_SDAT = 0
6'd3 : SCLK <= 0;//I2C_SCLK = 0
//SLAVE ADDR--ACK1
6'd4 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[23];//Bit8
6'd5 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[22];//Bit7
6'd12 : I2C_BIT <= 0;//High-Z, Input
6'd13 : ACKW1<= I2C_SDAT;//ACK1
6'd14 : I2C_BIT <= 0;//Delay
//SUB ADDR--ACK2
6'd15 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[15];//Bit8
另外,在图像处理的实时性方面,一般的所用的PC软件或MCU软件方法已不能满足要求,究其原因就是因为其本质是顺序执行指令,不能做并行处理,而一般采集的图像数据量较大,运算量也比较大.另一方面,现今的图像处理应用也向嵌入式小型化方向发展.因此,现场可编程门阵列FPGA以其较高的并行处理能力,丰富的内部资源和较大的灵活性,在视频频图像方面,显现出独特的优势.
6'd8 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[19];//Bit4
6'd9 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[18];//Bit3
6'd10 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[17];//Bit2
6'd11 : I2C_BIT <= I2C_WDATA[16];//Bit1

OmniPixel,VarioPixel,OmniVision 图标已注册为 OmniVision 商标 CameraChip 已注册为 OmniVision 商标 版权所有 版 所有
OV7670/OV7171 CMOS VGA(OmniPixel ®)CAMERACHIPTM 图像传感器
功能简介
OV7670/OV7171 CMOS VGA(OmniPixel ®)CAMERACHIPTM 图像传感器
高 高 级 级 数据 数据 手册 手册
OV7670/OV7171 CMOS VGA 图像传感器 采用 OmniPixel 技术 简 介
OV7670/OV7171 CAMERACHIPTM 图像传感器，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 位影响数据。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、饱和度、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。 说 明：OV7670/OV717 1 提供无 封 装 。 ● ● ● 玩具 多媒体电脑 数字照相机
5
1.4 版 2006年 8 月 21 日
版 所有
OV7670/OV7171 CMOS VGA(OmniPixel ®)CAMERACHIPTM 图像传感器
表4
符号
功能和交流特性（-30°C<TA<70°C)
参数
最小值

OV7670/OV7171CM OS VGA(O m niPixel®)CAMERAC 简介功能●●●●●●●●●●●●●●●1 OV7670/OV7171管脚图（俯视OV7670/OV7171 CMOS VGA 图像传感器数据手册数据手册. OmniPixel,VarioPixel,OmniVision图标已注册为功能简介图2 描述的是OV7670/OV7171图像传感器的功能模块，包括：●感光阵列（共有656x488个像素，其中在YUV的模式中，有效像素为640x480个）●模拟信号处理●A/D转换●测试图案发生器●数字信号处理器●图像缩放●时序发生器●数字视频端口●SCCB接口●LED和闪光灯输出控制图 2 功能框Note1: DSP*(镜头校正、去噪声、黑白点补偿、自动白平衡等） 7670CSP_DS_002测试图案发生器测试图案发生器有如下功能：●八色彩色条图案●渐变至黑白彩色条图案●输出脚移位“1”数字处理器（DSP)这个模块控制由原始信号插值到RGB 信号的过程，并控制一些图像质量：●边缘锐化（二维高通滤波器）●颜色空间转换（原始信号到RGB 或者YUV/YCbYCr)●RGB 色彩矩阵以消除串扰●色相和饱和度的控制●黑/白点补偿●降噪●镜头补偿●可编程的伽玛●十位到八位数据转换缩放功能这个模块按照预先设置的要求输出数据格式，能将YUV/RGB 信号从VGA 缩小到CIF 以下的任何尺寸。

数字视频接口寄存器COM2[1:0]调节IOL/IOH 的驱动电流，以适应用户的负载。

SCCB 接口SCCB 接口控制图像传感器芯片的运行，详细使用方法参照OmniVision Te ch nolo g ies Seril Camera Control B u s(SCCB) Spe c ifi c ation LED 和闪光灯的输出控制OV7670/OV7171有闪光灯模式，控制外接闪光灯或闪光LED 的工作。

-
1.7
See Notea
See NoteC
10+8b 1
IDDB-PWDN
10
VIH
输入高电平
CMOS
0.7xVDD-IO
VIL

输入低电平
VOH
输出高电平
CMOS
0.9xVDD-IO
VOL
输出低电平
IOH
高电平输出电流
See Noteb 8
IOL
低电平输出电流
15
IL
输入/输出漏电流
GND 到 VDD-IO
像素面积 3.6 µm x 3.6 µm
暗电流 12 mV/s at 60℃
Well capacity 17Ke
影响区域 2.36mmx1.76mm
封装尺寸 3785umx4235um
a. 如果使用内部 LDO 给核供电（1.8V),I/O 电压应该
是 2.45V 或更高,否则必须使用外部 1.8V 给核供电。
版 所有
OV7670/OV7171 CMOS VGA(OmniPixel®)CAMERACHIPTM图像传感器
表 4 功能和交流特性（-30°C<TA<70°C)
符号
参数
最小值
功能特性
A/D 微分非线性
A/D 积分非线性
AGC 范围
红/蓝 调整范围
输入(PWDN,CLK,RESET#)
fCLK
输入时钟频率
图 3 显示图像传感器的剖面图。
测试图案发生器
测试图案发生器有如下功能： ● 八色彩色条图案 ● 渐变至黑白彩色条图案 ● 输出脚移位“1”
数字处理器（DSP)
这个模块控制由原始信号插值到 RGB 信号的过程，并

PC104对OV7670寄存器的读写王健;张翔【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)006【摘要】Ominivision＇ s new camera module OV7670 is the ideal choice of the embedded image acquisition system , because it is small, the output image format and more convenient interface, register read and write and so on so force. Register by setting the value of OV7670 can achieve better eontrol of the camera, to be more ideal image. This article describes the PC 104 system OV7670 camera module register read and write processes and programming.%0minivision公司的新型摄像头模组OV7670，具有体积小、输出图像格式多、接口方便、寄存器可读写等特点，是嵌入式系统中图像采集的理想选择。

通过设置OV7670的寄存器的值，可以更好地实现对摄像头的控制，得到更加理想的图像。

本文介绍了PC104系统对OV7670摄像头模组寄存器读写的过程及编程方法。

【总页数】3页(P135-137)【作者】王健;张翔【作者单位】西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710032;西安工业大学电子信息工程学院,陕西西安710032【正文语种】中文【中图分类】TP212【相关文献】1.TMS320C25中的状态寄存器,辅助寄存器,辅助寄存器运算单元 [J], 王萃东;徐兴明2.基于嵌入式NiosⅡ软核的串口直接读写寄存器方式编程 [J], 李锐3.VelociTI结构浮点DSPs寄存器堆读写的流水线设计 [J], 胡正伟;仲顺安;陈禾4.SJA1000内寄存器的VHDL语言读写设计与应用 [J], 岳奎;刘少君;黄道平5.基于两类寄存器互为缓存方法的DSP寄存器分配溢出处理优化算法 [J], 邱亚琼;胡勇华;李阳;唐镇;石林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。