摄像头工作原理驱动详细.docx
- 文档编号:3042743
- 上传时间:2022-11-17
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:820.20KB
摄像头工作原理驱动详细.docx
《摄像头工作原理驱动详细.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《摄像头工作原理驱动详细.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
摄像头工作原理驱动详细
一、摄像头工作原理
上一篇我们讲了摄像头模组的组成,工作原理,作为一种了解。
下面我们析摄像头从寄存器角度是怎么工作的。
如何阅读摄像头规格书(针对驱动调节时用到关键参数,以GT2005为例)。
规格书,也就是一个器件所有的说明,精确到器件每一个细节,软件关心的寄存器、硬件关心的电气特性、封装等等。
单单驱动方面,我们只看对我们有用的方面就可以了,没必要全部看完。
主要这些资料全都是鸟语,全部看完一方面时间上会用的比较多,找到关键的地方就行了。
1、camera的总体示意图如下:
控制部分为摄像头上电、I2C控制接口,数据输出为摄像头拍摄的图传到主控芯片,所有要有data、行场同步和时钟信号。
GT2005/GT2015是CMOS接口的图像传感器芯片,可以感知外部的视觉信号并将其转换为数字信号并输出。
我们需要通过MCLK给摄像头提供时钟,RESET是复位线,PWDN在摄像头工作时应该始终为低。
PCLK是像素时钟(这个应该是等同于CSI中的普通差分时钟通道),HREF是行参考信号,VSYNC是场同步信号。
一旦给摄像头提供了时钟,并且复位摄像头,摄像头就开始工作了,通过HREF,VSYNC和PCLK同步传输数字图像信号。
数据是通过D0~D7这八根数据线并行送出的。
(1)、PixelArray
GT2005阵列大小为1268列、1248行,有效像素为1616列,1216行。
也就是说摄像头为1600X1200的时候,像素点要多于这个,去除边缘一部分,保证图像质量吧。
(2)、I2C 这个不用说了,摄像头寄存器初始化的数据都从这里传输的,所有的I2C器件都一样的工作,来图吧,后面做详细分析;
下面这一部分在调试驱动的过程中比较重要了:
(3)、MCLK
电子元件工作都得要个时钟吧,摄像头要工作,这个就是我们所要的时钟,在主控制芯片提供,这个时钟一定要有,要不然摄像头不会工作的。
(4)、上下电时序,这个要接规格书上来,注意PWDN、RESETB这两个脚,不同的摄像头不太一样,这个图是上电时序,上电时参考一下,知道在那里看就行;
(5)PCLK\D1~D7
摄像头得到的数据要传出来吧,要有数据,当然数据出来要有时钟和同步信号了,看下它的时序,和LCD显示的时序一样,道理是一样的:
(6)、主要的寄存器:
分辨率、YUV顺序、X轴、Y轴镜相、翻转
以上工作完成后,也许还有一些问题,分辨率太小;YUV顺序不对图像不对;XY图像方向。
这些工作完成后,如果还有什么细节的问题,如果你想花时间,看规格书里面的寄存器可以解决的,如果不想看,找模组厂的FAE,他们专业的,很快会帮你搞定。
(7)、摄像头的硬件接口
二、S5pv310上Camera主控芯片上的硬件接口
1、CAMIF CameraInterface
先看一下摄像头接口框图:
(这个看着有点抽象,我们放这里,先了解一下,其实驱动中一般不会涉及到这里,不过我们这里分析了,就把这个带出来了)
(1)、摄像头接口的主要属性:
a、支持多种输入接口:
(就是上面我们看到的四模式)
DMA(AXI64-bitinterface)模式;
MIPI(CSI)模式;
ITU-RBT601/656/709模式;
DirectFIFO(PlayBack)模式;
b、支持多种输出模式:
DMA(AXI64-bitinterface)模式;
DirectFIFO模式;
c、支持数码变焦DigitalZoomIn(DZI)capability;
d、支持多摄像头输入;
e、支持视频同步信号极性可编程控制;
f、支持最大输入分辨率为8192X8192;
g、支持图像翻转(X轴、Y轴镜相,90、180、270翻转);
h、支持多种图片格式;
i、支持捕获帧控制;
j、支持的图像特效。
2、FIMC FullyInteractiveMobileCamera
摄像头的采集的数据要CPU无法直接处理,主控芯片里面集成了Camera控制器,叫FIMC(FullyInteractiveMobileCamera)。
摄像头需要先把图像数据传给控制器,经过控制器处理(裁剪拉升后直接预览或者编码)之后交给CPU处理。
实际上摄像头工作需要的时钟(MCLK)也是FIMC给它提供的。
在s5pv310上的摄像头接口是一个FIMC(完全交互式移动相机接口),支持ITURBT-601-605标准、AMX接口、MIPI接口
MIPI、ITU、AMX
(1)、ITU国际电信联盟无线电通信部门ITU-RRadiocommunicationSectorofITU简称ITU-RITU-RBT.601 16位数据传输;Y、U、V信号同时传输,是并行数据,行场同步单独输出。
ITU-RBT.6568/10位数据传输;不需要同步信号;串行数据传输;传输速率是601的2倍;先传Y,后传UV。
行场同步信号嵌入在数据流中。
(2)、MIPI(移动行业处理器接口)是MobileIndustryProcessorInterface的缩写MIPI规:
Camera工作组:
MIPICameraSerialInterface1.0specification.CameraSerialInterface2v1.0(CSI-2)
(3)、AMX(AdvancedeXtensibleInterface)是一种总线协议,该协议是ARM公司提出的AMBA(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture)3.0协议中最重要的部分,是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片总线。
3、接口信息
FIMC信号定义如下所示(YCbCr模式)
Signal
I/O
Description
Type
HREF
I
行同步信号
PCLK
I
像素时钟
DATA[7:
0]
I
像素数据
FIELD
O
FIELD信号
MCLK
O
系统时钟信号
通过CAM_MCLK给摄像头提供时钟,RST是复位线,PWDN在摄像头工作时应该始终为低。
HREF是行参考信号,PCLK是像素时钟,VSYNC是场同步信号。
一旦给摄像头提供了时钟,并且复位摄像头,摄像头就开始工作了,通过HREF,PCLK和VSYNC同步传输数字图像信号。
数据是通过DATA0~DATA7这八根数据线并行送出的。
4、不同接口模式的工作时序
ITU-RBT656输入时序图,这种方式下同步信号已经嵌到视频数据中了,因此不需要额外的行和帧同步信号。
ITU-RBT601输入时序图,这种方式下行和帧同步信号独立于视频数据,因此需要同步信号。
(ITU-R BT 601:
16位数据传输;21芯;Y、U、V信号同时传输。
ITU-R BT 656:
9芯,不需要同步信号;8位数据传输;串行视频传输;传输速率是601的2倍;先传Y,后传UV。
)
同步信号的时延参数
Ø t1:
表示VSYNC前、后插入周期
Ø t2:
表示HREF前插入周期
Ø t3:
表示HREF宽度
Ø t4:
表示HREF后插入周期
5、camera的时钟域,三个时钟:
系统时钟、PCLK、MCLK
每个摄像头接口包括三个时钟域,每一个时钟域是系统总线时钟,第二个是摄像头像素时钟PCLK,第三个时钟域为部时钟MCLK。
系统总线时钟必需高于PCLK,CAM_MCLK必需固定频率分频,如PLL时钟。
如果有外部时钟晶振,CAM_MCLK空掉。
不需要同步MMCLK,PCLK应该与schmitt-triggered电平移位器连接。
6、硬件接口电路
主控芯片上的接口:
camera接口
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 摄像头 工作 原理 驱动 详细
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)