SCCB总线协议三线数据传输介绍

基于 ESP32的 WiFi数据流设计与实现1.摘要针对当前消防工作者在进行消防工作时需要及时地获取现场的情况以及需要针对现场形势进行合理的工作部署的问题，设计一个基于ESP32的WiFi数据流传输替代有线数据采集传输系统是必然的趋势。

该系统是由ESP32作为主控芯片的无线数据采集传输系统，将OV2640摄像头采集到的图像数据传输给ESP32并缓存，再通过ESP32的WiFi模块连接指定的WiFi，将缓存的数据通过WiFi无线传输给上位机系统并存储和实时显示。

关键词：ESP32;0V2460;WiFi数据流;无线传输2.项目背景传统的灭火方式捕获信息慢,处理响应不够及时,因此如何高效、快速地获取并传递信息，进而针对被困人员展开施救,成为灭火救援面临的一个新问题。

采用无线WiFi替代有线传输现场视频，从而获取和掌握现场情况就显得十分重要。

基于此背景条件下，本项目借助无线WiFi以及ESP32-CAM模块来实现无线数据流传输，可以让视频的传输速度提高、传输稳定性增加。

通过外设采集现场图像视频传到消防员手中，从而了解到火场的情况，保证了救援人员的安全，又给救援工作的进行提供帮助[1]。

3.系统总体方案设计基于ESP32的WiFi数据流设计与实现主要使用搭载了OV2640摄像头的ESP32-CAM视频传输模块，将此模块搭载在无人机上面就可以实现距离较长的图像视频传输。

当ESP32-CAM视频传输模块接通5V电源后，初始化各个模块。

当系统在运行时，加在ESP32模块驱动OV2640摄像头外设在初始化之后采集图像，再将采集到的信号数据传输给OV2640自带的一个8位微处理器进行图像压缩等，可以将采集到的图像转换成JEPG等图像格式数据输出并周期性地发给ESP32模块，ESP32模块会对所采集到的数据进行缓存。

在此之前需要设定所连接的WiFi局域网，建立服务器，并通过AP（无线访问接入点）建立与上位机（电脑）之间的以太网络连接，将所收集到的数据通过WiFi网络发送到上位机上，同时上位机就会对数据进行存储及实时显示。

SCCB 是OmniVision 公司定制的串行摄像头控制总线(Serial Camera Control Bus) ,它用于对摄像头的寄存器进行读写,以达到对摄像头输出图像的控制。

两线制SCCB 与I2C 总线类似,是一种双向二线制同步串行总线。

SCCB 的数据传输由主器件控制,主器件能够发出数据传输启动信号、时钟信号以及传送结束时的停止信号。

通常主器件都是微处理器,它寻址访问的设备称为从器件。

为了进行通讯,每个接到SCCB 的设备都有一个唯一的地址( ID) ,使用软件来识别总线上的从器件,省去了从器件的片选。

因此,只需要两根线(串行时钟线SIO C 和串行数据线SIO D) ,挂接到总线上的器件就能相互进行信息传递,SCCB 接口的电气结构如图1 所示。

组成SCCB 的SIO C 和SIO D必须经过上拉电阻RP 接到正电源上,连接到总线的器件的输出级必需为“开漏”或“开集”的形式,以便在多个主或从需求仲裁的况下完成线与的功能。

在SCCB 协议中定义开始和停止条件如下:开始条件:在SIO C 为高电平时,SIO 出现一个下降则SCCB 开始传输;停止条件:在SIO C 为高电平时,SIO D 出现一个上升沿,则SCCB 停止传输。

除了开始和停止状态,在数据传输时,当SIO C 为高电平时,必需保证SIO D上的数据的稳定,也就是说,SIO D 上的数据只能在SIO C 为低电平时改变。

与I2C 总线类似,SCCB 的基本传输格式如图3所示,完整的数据传输包括两个或三个阶段。

每一阶段包中含9 位二进制数据,其中高8 位为所要传输的8 位数据,最低位根据主器件的数据传输是读操作还是写操作而确定。

在进行主器件写操作时,全部阶段的最低位均是无关位(低或高电平均可) ;读操作时,第一阶段的最低位是无关位,第二阶段的最低位位NA ———主器件驱动为高电平有效。

在SCCB 协议定义了两种写操作,即三相写操作和两相写操作。

sccb协议协议名称：SCCB协议一、引言本协议旨在确立并规范Smart Camera Control Bus（SCCB）协议的标准格式，以便各方在使用SCCB协议时能够达到一致性和互操作性。

二、定义1. SCCB：Smart Camera Control Bus，智能摄像机控制总线。

2. SCCB设备：支持SCCB协议的硬件设备，包括但不限于智能摄像机、图象传感器等。

三、协议规范1. 物理连接SCCB协议使用I2C总线作为物理连接方式，具体规范如下：a. 使用双线制，包括一个时钟线（SCL）和一个数据线（SDA）。

b. SDA线上的数据传输由SCL线上的时钟信号同步。

c. 时钟信号由主设备（如智能摄像机）控制。

2. 寻址SCCB协议使用7位或者10位地址进行寻址，具体规范如下：a. 7位寻址：SCCB设备地址由7位二进制数表示，范围为0x01至0x7F。

b. 10位寻址：SCCB设备地址由10位二进制数表示，范围为0x001至0x3FF。

c. 寻址方式由主设备决定。

3. 数据传输SCCB协议使用字节流传输数据，具体规范如下：a. 数据传输以字节为单位，每一个字节由8位二进制数表示。

b. 数据传输由主设备发起，从设备响应。

c. 主设备发送起始信号（Start）和住手信号（Stop）控制数据传输的开始和结束。

d. 数据传输过程中，从设备可以发送应答信号（Acknowledge）或者非应答信号（Not Acknowledge）给主设备。

4. 命令格式SCCB协议使用特定的命令格式进行通信，具体规范如下：a. 命令由主设备发送给从设备。

b. 命令包括一个起始字节和一个或者多个数据字节。

c. 起始字节包含设备地址和读/写位，用于指示通信的目标设备和读写操作。

d. 数据字节用于传输具体的命令数据。

5. 数据读取SCCB协议支持从SCCB设备读取数据，具体规范如下：a. 主设备发送读取命令给从设备，并指定读取的字节数。

SCSI 总线和协议一. I/O 通路在计算机中，一个或多个CPU 处理在CPU缓存或主存储器（RAM：Random Access Memory）中的数据。

CPU缓存或主存储器是非常快的器件，但是断电就不能保存，价钱也比较昂贵。

所以数据还需要放在存储设备上。

通常，数据从主存储器（RAM）通过系统总线，主机I/O 总线和 I/O 总线移动到磁盘或者磁带等存储设备。

1.1 系统总线在计算机的核心部分，系统总线保证数据在CPU和主存储器之间进行快速的传递。

系统总线必须使用非常高的时钟频率，使得它能够足够快的给CPU 提供数据。

该总线的实现采用在主电路板上印制导线的形式。

出于物理性能的原因，高的系统速度需要短的印制导线。

因此，系统总线应该尽可能的短一些，并且只能连接CPU和主存储器。

1.2 主机I/O 总线在现在计算机中，为了释放CPU 的应用处理负担，人们把尽可能多的任务移到诸如图像处理器这样的特别的处理器中。

由于上述物理上的限制条件，这些器件不可以连接到系统总线。

因此大多数计算机都实现了称作主机I/O总线的第二个总线。

桥接芯片提供在系统总线和主机I/O总线之间的连接。

PCI （Peripheral Component Interconnection:外围互联设备）是当前最广泛使用的实现主机I/O 总线的技术。

1.3 I/O 总线设备驱动器负责控制外围设备以及与外围设备的通信。

针对存储设备的设备驱动器部分以软件形式存在，该软件由CPU处理。

由于跟存储设备通信的部分设备驱动器几乎总是以固件的形式实现，该固件由特别的处理器（ASIC:Application Specific Integration Circuit）处理。

当前这些ASIC 有的集成到主电路板（如SCSI 控制器），也有的通过附加的PCI卡连接到主板。

这些附加的卡通常被称作控制器。

存储设备通过主机总线适配器（HBA:Host Bus Adapter）或者通过在板上的控制器连接到服务器。

OV5640 Camera Board (C)用户手册产品概述OV5640 Camera Board (C) 摄像头模块采用OV5640这款CMOS图像传感器，最高输出500万像素的图像QSXGA (2592x1944)，数据接口用DVP，控制接口为SCCB。

模块集成双LED闪光灯，自动对焦功能(AF)，可输出RGB565\RGB555\RGB444、YUV(422/420)、YCbCr422、以及JPEG格式，可以对图像进行白平衡、饱和度、色度、锐度、gamma曲线等调节。

图像分辨率、帧率可调。

产品参数•像素：500万•分辨率：2592x1944•感光芯片：OV5640o采用1.4um x 1.4um像素OmniBSI技术，高灵敏度、低串扰、低噪音o支持自动曝光、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准和自动带通滤波器等功能o支持色饱和度调节、色调调节、gamma校正、锐度和镜头校准等o支持图像缩放、平移和窗口设置o支持自动对焦o支持闪光灯•摄像头：o CCD尺寸：1/4英寸o光圈（F）：3.0o焦距（Focal Length）：3.78mm（可调）o视场角（Diagonal）：75度•输出格式：o YUV(422/420)/YCbCr422o RGB565/555/444o CCIR656o RAW RGBo Compressed Data• 工作电压：3.3V• 控制接口：SCCB （兼容I2C ） • 数据接口：DVP 8位•尺 寸：35.70mm × 23.90mm接口说明SCCB 控制接口SCCB 全称为：Serial Camera Control Bus ，即串行摄像机控制总线协议，SCCB 总线跟I2C 十分类似，起始信号、停止信号与I2C 一样，SCCB定义数据传输的基本单元为相（phase ），每个相传输一个字节数据。

SCCB 只包含三种传输周期： （1） 3相写周期3相依次为：设备地址、寄存器地址、数据OV5640 Camera Board (B)引脚说明3.3V 电源输入，接3.3V GND 地SIOC SCCB 时钟信号 SIOD SCCB 数据信号 VSYNC 帧同步信号 HREF 行同步信号 PCLK像素时钟XCLK 外部时钟输入，可接外部晶振D0 ~ D7 像素数据输出 RST 复位引脚（低有效）PWDN掉电/省电模式（高有效）（2）2相写周期2相依次为：设备地址、寄存器地址（3）2相读地址2相一次为：设备地址、数据进行写操作时，直接使用3相写周期读操作时，先用2相写周期，再用2相读周期更详细的SCCB协议介绍可以查阅《OmniVision Technologies Seril Camera Control Bus(SCCB) Specification》DVP数据接口:OV5640的数据接口用DVP，因为我们使用的STM32F407\429\746的摄像头驱动接口（DCMI）只支持DVP，因此这里OV5640使用DVP接口输出数据，OV5640的DVP接口为10位，我们一般只使用高8位方便数据的处理。

OV7670的SCCB波形记录OV7670是一种具有SCCB（Serial Camera Control Bus）接口的图像传感器。

SCCB是一种串行的、双向的、主从模式下的总线协议，用于控制和配置摄像头的相关参数。

本文将记录OV7670的SCCB波形，分析不同控制命令的传输过程。

OV7670的SCCB总线使用两条线进行传输，即SDA（Serial Data Line）和SCL（Serial Clock Line）。

SDA负责数据的传输，而SCL则提供时钟信号。

SCCB的通信过程包括起始条件、地址传输、数据传输和停止条件。

首先，我们记录起始条件的波形。

起始条件是指在传输数据之前首先发送一个低电平到高电平的跳变来表示传输开始。

在波形上可以看到SCL在高电平状态，而SDA发生从高电平到低电平的跳变。

这个跳变表示起始条件的建立。

接下来是地址传输的波形。

地址传输用于确定要访问的寄存器或摄像头的内存地址。

先发送设备地址，然后发送寄存器地址。

设备地址是通过SDA线传输的，而时钟信号由SCL提供。

通过观察SCL和SDA信号的变化，我们可以找到传输过程中的起始、终止和数据位。

然后是数据传输的波形。

数据传输用于读取或写入寄存器的内容。

在读取时，先发送设备地址和寄存器地址，然后摄像头返回数据。

在写入时，先发送设备地址和寄存器地址，然后发送要写入的数据。

我们可以通过观察SCL和SDA信号的变化来确定传输过程中的数据位。

最后是停止条件的波形。

停止条件是指在传输数据之后发送一个高电平到低电平的跳变来表示传输结束。

在波形上可以看到SCL在高电平状态，而SDA发生从低电平到高电平的跳变。

这个跳变表示停止条件的建立。

通过对OV7670的SCCB波形的记录和分析，我们可以了解SCCB协议的传输过程。

这对于理解OV7670的工作原理和调试可能的问题很有帮助。

而具体的SCCB波形记录由于篇幅限制无法在此详述，请参考相关的技术文档和资料。

USB总线传输协议概述1 USB系统结构 (1)1.1 USB的主机 (2)1.2 USB的设备 (3)2 USB数据传输类型 (4)2.1 控制传输 (5)2.2 批量传输 (5)2.3 同步传输 (5)2.4 中断传输 (6)3 USB 通信原理 (6)3.1 通信的结构 (6)编码方式 (7)3.3 事务处理 (7)4 USB总线列举 (9)1 USB系统结构USB是一种电缆总线，支持在主机和各式各样的即插即用的外设之间进行数据传输。

由主机预定的标准的协议使各种设备分享USB带宽，当其它设备和主机在运行时，总线允许添加、设置、使用以及拆除外设。

USB采用层次星型的总线拓扑结构，这可以防止在USB系统中出现环形连接的情况。

主控器(包括根集线器)是该拓扑结构的起点，USB集线器是其中心，每一层都是集线器和功能设备之间点到点的连接，其层次最多为7层(包括根层)。

通过这种层次星型的总线拓扑结构，USB系统最多可以支持127个USB设备。

从用户的角度来看，一个简单的USB 系统是由计算机、USB设备和USB 电缆组成。

从总线接口协议角度来看，整个USB 系统可以分为 3 个层，功能层、USB 设备层和USB 总线接口层，并且每一层都由主机和USB设备的不同功能模块组成。

这种分层结构简化了USB通信机制，有利于理解主机的软硬件和USB设备之间的通信关系。

功能层主要负责数据传输操作，由USB 设备特定的功能单元和与其对应的USB 主机程序实现。

设备层主要用于管理USB 设备、分配USB 地址、读取设备描述符，USB 主机在这一层获得相应USB 设备的能力，这一层功能的实现需要通过USB 主机的自动程序和用户编写的相应固件程序同时支持下完成。

总线接口层主要用于实现USB 主机和USB设备之间的数据传输。

在USB 协议中，USB 系统硬件自动完成数据解码和编码。

USB系统分层结构如图所示。

1.1 USB的主机USB主机在主控制器的控制下和USB设备进行通信，是USB系统的管理者。

sccb协议协议名称：SCCB协议一、引言本协议旨在规范SCCB（Serial Camera Control Bus）的通信协议，以确保各设备之间的互操作性和数据传输的稳定性。

SCCB协议用于连接图像传感器和图像处理器之间的通信，通过定义数据传输格式和通信规则，实现数据的可靠传输和控制命令的有效执行。

二、定义1. SCCB：Serial Camera Control Bus，是一种串行通信协议，用于图像传感器与图像处理器之间的数据传输和控制命令交互。

2. 主设备：指控制和发起通信的设备，通常为图像处理器。

3. 从设备：指接收和响应通信的设备，通常为图像传感器。

三、通信协议1. 物理连接a. SCCB协议使用两根线进行通信，分别为SDA（Serial Data Line）和SCL （Serial Clock Line）。

b. SDA线用于数据传输，SCL线用于时钟同步。

c. 物理连接方式可采用I2C（Inter-Integrated Circuit）或SPI（Serial Peripheral Interface）等标准接口。

2. 数据传输格式a. SCCB协议采用字节流的形式进行数据传输。

b. 数据传输分为读取和写入两种操作。

c. 读取操作：主设备发送读取命令和设备地址，从设备响应数据。

d. 写入操作：主设备发送写入命令、设备地址和数据，从设备接收并执行命令。

3. 通信规则a. 主设备与从设备之间的通信由主设备发起。

b. 通信开始前，主设备发送起始信号，从设备响应起始信号。

c. 通信结束后，主设备发送停止信号，从设备响应停止信号。

d. 主设备在发送每个字节的时候，需要等待从设备的确认信号。

e. 主设备可以发送多个字节的数据，从设备每接收一个字节后，需要发送确认信号。

四、通信流程1. 读取操作流程：a. 主设备发送起始信号。

b. 主设备发送设备地址和读取命令。

c. 从设备响应确认信号。

d. 从设备发送数据。

usb总线原理
USB总线原理是一种用于连接计算机和外部设备的通信技术，它通过一根数据线和一根供电线构成。

数据线由4根线组成，分别是D+、D-、VCC和地线。

其中，D+和D-用于传输数据，VCC为供电线，地线用于电路的接地。

USB总线采用差分信号传输，即D+和D-之间的电压差来表示数据。

当D+高电平，D-低电平时，表示逻辑1；而当D+低电平，D-高电平时，表示逻辑0。

这种差分信号的传输方式可有
效地降低噪声干扰，提高传输质量。

在USB总线中，计算机作为主机，外部设备作为从设备。

主
机与从设备之间的通信是通过主机发起的事务来完成的。

主机通过发送一系列的令牌（Token）来进行通信的起始和结束。

为了区分不同的设备，每个设备都有一个唯一的地址。

USB总线支持多种设备的连接，如鼠标、键盘、打印机、摄
像头等。

不同设备之间的通信是通过内部的USB协议来实现的。

USB协议规定了数据的传输格式、设备的握手流程和错
误处理等内容，确保了设备之间的正常通信。

此外，USB总线还支持热插拔功能，即在运行过程中可以插
入或拔出设备而不影响系统的正常工作。

这是因为USB总线
会在设备插入或拔出时进行识别和配置，确保设备的正确工作。

总的来说，USB总线原理是通过差分信号传输数据，由主机
发起事务与外部设备进行通信，通过USB协议规定数据传输
格式和设备握手流程。

同时，它还支持多种设备的连接和热插拔功能，为计算机与外部设备的可靠通信提供了技术支持。

sccb协议协议名称：SCCB协议一、协议目的本协议旨在确立参与方之间关于SCCB（Serial Camera Control Bus）的通信协议，以确保数据传输的稳定性、可靠性和一致性。

二、参与方本协议的参与方为以下各方：1. [方A名称]：（以下简称"A方"）2. [方B名称]：（以下简称"B方"）三、背景SCCB是一种用于串行摄像头控制的总线协议，常用于数字图像传感器和图像处理器之间的通信。

为了确保A方和B方之间的通信能够顺利进行，双方达成以下协议。

四、协议内容1. 通信接口1.1 A方和B方需使用兼容SCCB协议的硬件设备和软件驱动程序进行通信。

1.2 通信接口应支持SCCB协议规定的数据传输速率和电气特性。

2. 数据传输2.1 数据格式2.1.1 SCCB协议采用字节流格式进行数据传输。

2.1.2 数据传输的起始位为起始位标识符，占据一个字节。

2.1.3 数据传输的终止位为终止位标识符，占据一个字节。

2.1.4 数据传输的有效数据位长度为8位。

2.2 读操作2.2.1 A方发送读命令给B方，请求获取指定寄存器的值。

2.2.2 B方接收到读命令后，将请求的寄存器值发送给A方。

2.2.3 读操作的数据传输顺序为：起始位标识符 - 寄存器地址 - 终止位标识符 - 数据。

2.3 写操作2.3.1 A方发送写命令给B方，请求设置指定寄存器的值。

2.3.2 B方接收到写命令后，将指定寄存器设置为请求的值。

2.3.3 写操作的数据传输顺序为：起始位标识符 - 寄存器地址 - 数据 - 终止位标识符。

3. 寄存器地址3.1 寄存器地址范围为0x00至0xFF。

3.2 A方和B方需事先约定好各寄存器的功能和对应的地址。

4. 错误处理4.1 如果在通信过程中发生错误，接收方应向发送方发送错误应答。

4.2 发送方在接收到错误应答后，应根据具体情况进行错误处理，例如重试或向上层报告错误信息。