1.1 简介
1.2 管脚定义
1.3 掌握办法解释
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 掌握办法解释
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须要哪些根本
3.3 初学者碰着问题该怎么办理
3.4 模块供应那些资料
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，有什么差异
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
3.10 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 骑飞电子的那个模块能够适宜飞思卡尔小车的比赛
3.12 模块输出到底是仿照的还是数字的
3.15 如何检测摄像头模块是否破坏
3.16 摄像头模块和模组的差异是什么
1.OV7670 一样平常摄像头模块1.简介：
OV7670 一样平常模块指低本钱数字输出 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 芯片所须要的各种不同电源（电源哀求详见芯片的数据文件），板子同时引出掌握管脚和数据管脚，方便操作和利用。
图 1.OV7670 一样平常模块
2.管脚定义：
掌握传感器所需的管脚定义如下：
3V3-----输入电源电压（推举利用 3.3，5V 也可，但不推举利用）
GDN-----接地点
SIO_C---SCCB 接口的掌握时钟（把稳：部分低级单片机须要上拉掌握，和
SIO_D---SCCB 接口的串行数据输入（出）端（把稳：部分低级单片机须要上拉掌握，和 I2C 接口类似）
VSYNC---帧同步旗子暗记（输出旗子暗记）
HREF----行同步旗子暗记（输出旗子暗记）
PCLK----像素时钟（输出旗子暗记）
XCLCK---时钟旗子暗记（输入旗子暗记）
D0-D7---数据端口（输出旗子暗记）
RESTE---复位端口（正常利用拉高）
PWDN----功耗选择模式（正常利用拉低）
3.掌握办法解释
采集图像数据须要严格按照 OV 公司的芯片时序进行，这些时序包括：
（1） SCCB 通讯时序，其浸染是设置芯片内部寄存器，以掌握图像的各种所需功能。其时序和一样平常的 I2C 时序相似，部分低级单片机要接上拉电阻。
（2） 行输出时序
行输出时序可用来掌握一行像素的输出情形，HREF 即一行输出的开始和结束旗子暗记，同时在像素时钟的同步下，输出 8 位的像素旗子暗记
（3） 全帧输出下的时序情形：（VGA 为例）
该图显示的是一副图像输出的情形下，各掌握旗子暗记和数据旗子暗记的输出。图中，VGA=640X480 大小情形下，帧同步旗子暗记，行同步旗子暗记（HREF 或者 HSYNC,注：HSYNC 在其它场合下利用，CMOS 可以设置，更多时候用HREF 即可）如图：
4.采集图像的基本方法（1）单片机直接采集：
这种方法是最大略，最直接，但也是最不好实现的方法，缘故原由是多数的 CMOS 芯片（如 ov7670）的时钟速率可高达 24M，一样平常单片机的 IO 端口速率根本不可能达到，以是须要高速 MCU。这对多数用户来讲有些不现实。但也不是完备没有办法在低速上实现采集，方法也很大略，那么便是降落 CMOS 的输出速率，不过这须要靠外部的晶振和内部的 PLL 电路以及像素时钟速率，帧速等多个寄存器共同设置，并且要和 MCU 的 IO 速率匹配才可实现。但不建议这么做，缘故原由是：这种寄存器设置将带来更多的学习困难和理解困难，并导致硬件图像的采集速率可能低落到0.5帧以下，同时带来图像失落真的可能。
注：部分 CMOS 时钟速率烦懑，可以单片机直接采集，如 OV7660，但该芯片已经停产。
（2）高等 32 位芯片直策应用
某些 32 位的 ARM 核，MIPS 核，x86 核直接带有 camera 接口，可以直策应用，范例的如三星的 arm9，sc2440 等。
该采集方法请参考详细的芯片器件数据手册。
（3）DMA 办法的采集方法
这种方法一样平常须要具有 DMA 功能的 16 位以上的高等单片机来实现，通过DMA 办法，直接从总线或者 IO 口采集数据送入内存，内存中的数据可以存储，打算，保留，或者供显示利用。
（4） 间接采集并显示的方法（推举利用）
这种方法是最随意马虎实现，能够直接看到采集的图像内容。实现采集就显示的功能，这种方法具有较高帧速，一样平常 QVGA 可担保在 30 帧旁边的速率。实际上，这种间接的办法实在便是将CMOS输出的数据直接送到显示屏（如TFT 显示器的内存中）进行显示的，数据并不经由 MCU（以是对 MCU 而言是间接采集），也无法经由 MCU，因此可以达到较高的帧速。
2.OV7670 带 FIFO 模块
1.简介：
OV7670 带 FIFO 模块，是针对慢速的 MCU 能够实现图像采集掌握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（前辈先出）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 芯片所须要的各种不同电源（电源哀求详见芯片的数据文件），板子同时引出掌握管脚和数据管脚，方便操作和利用。
2.管脚定义：
掌握传感器所需的管脚定义如下：
3V3-----输入电源电压（推举利用 3.3，5V 也可，但不推举）
GDN-----接地点
SIO_C---SCCB 接口的掌握时钟（把稳：部分低级单片机须要上拉掌握，和I2C 接口类似）
SIO_D---SCCB 接口的串行数据输入（出）端（把稳：部分低级单片机须要上拉掌握，和 I2C 接口类似）
VSYNC---帧同步旗子暗记（输出旗子暗记）
HREF----行同步旗子暗记（输出旗子暗记）
PCLK----像素时钟（输出旗子暗记）
XCLCK---时钟旗子暗记（输入旗子暗记）
D0-D7---数据端口（输出旗子暗记）
RESTE---复位端口（正常利用拉高）
PWDN----功耗选择模式（正常利用拉低）
STROBE—拍照闪光掌握端口（正常利用可以不须要）
FIFO_RCK---FIFO 内存读取时钟掌握端
FIFO_WR_CTR----FIFO 写掌握端(1 为许可 CMOS 写入到 FIFO，0 为禁止)
FIFO_OE----FIFO 关断掌握
FIFO_WRST—FIFO 写指针做事端
FIFO_RRST—FIFO 读指针复位端
3.掌握办法解释
由于采取了 FIFO 做为数据缓冲，数据采集大大简便，用户只须要关心是如何读取即可，不须要关心详细数据是如何采集到的，这样可减小乃至不用关心 CMOS 的掌握以及时序关系，就能够实现图像的采集。
掌握时序如下：
4.采集图像的基本方法
（1）单片机直接采集：
用户只须要按时序图掌握干系的几个掌握引脚即可，可以很方便的利用在低速单片机上，其余一个好处是，可以直接 IO 口读取数据，读出的数据可以直接送屏，也可以经由 MCU 大略处理；当然也可以不经由MCU，直接送到屏等外围器件利用。
3.问题解答很多用户在利用本公司的模块时，碰着不少问题，这些问题既有技能问题，也和用户本身知识构造干系，针对这些集中的问题，对此进行问题汇总，并逐一解答，希望用户在利用时能够理解。
1. 图像采集难吗？
答：这个问题对初次打仗的用户来讲常常会碰着。难和随意马虎都是相对的，它和许多干系的根本知识紧密相联系。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，由于它涉及到光学，如颜色，白平衡，色空间，镜头（这些观点在设置传感器寄存器的时候会大量涌现）等；涉及到传感器基本事理，如 CMOS 和 CCD的事理和差异；涉及到电子学中的难题，如：海量数据量的传输、存储，涉及到主掌握芯片的选择问题，如速率，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。
特殊是当像素不断增加的时候，这些问题会更加突出，因此客不雅观的讲，如果和其它的传感器或者模块比较较，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，一样平常都随意马虎知道如何处理，但图像并不如此。然而，难度是和干系根本知识的多少成反比例的，节制的干系根本知识越多，就会越以为大略。
2. 学习图像方面的知识须要哪些根本？
答：首先，基本的光学知识要先理解，比如：什么是颜色空间，RGB,YUV是什么，这些根本的必须理解；其次，踏实的电子学根本，比如：单片机基本上利用自若，时序图看起来没有任何难度；其余，较好的编程能力和读程序能力，这也是硬件图像的根本；末了，上位机中对图形图像的画法，处理等也有较深刻的认识。
3. 初学者碰着的问题改怎么办理？
答：很多用户都是初次学习图像硬件采集的干系内容，乃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，他们碰着的问题很雷同，比如，图像中的一些基本观点如 RGB，YUV，仿照图像，数字图像等就比较模糊，电子学中如 FIFO 是什么，也常常被问到。实在，这些大略的根本知识或者观点只要 Google 或者 Baidu 一下，就可以快速找到大量的干系资料。
4. 模块供应的是那些资料？
答：供应图像芯片的数据文件（这个很主要），这里要做个解释，那便是干系资料很少，得来不易。缘故原由是：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 公司一样平常根本不会供应这些内容的，它只和对应的有芯片需求的公司签订协议，供应干系资料，并且有保密协议。我们得到的资料也是网上公开后得到的。除此之外，我们还供应中文的数据资料文件，SCCB 接口、模块定义、模块事理、模块尺寸等资料。此外，供应了一个基于 C8051F330 的驱动程序，该程序的事理是将模块数据直接送屏显示。网上有人做过 AVR，STM32 单片机的驱动，事理类似，请自己搜索，至于用 8051 等单片机的驱动程序，我们没有做过，但举一反三，只要理解了事理，驱动方法实在都是一样的。
5. 单片机能够真正的采集图像吗？
答：这个明确的讲是弗成的，特殊是 8 位的单片机那更是弗成的，必须寻求两种办理办法，一种是增加一个缓冲，如 FIFO，其余一个便是利用高速，如采取 32 位 MCU。 8 位单片机实现的多数仅仅是供应一个 SCCB总线读取或者设置的功能。纵然是 32 位，比如大家都喜好的 stm32，它也不能直接用 IO 口采集，由于 IO 速率还是弗成，骑飞电子家族曾经做过实验，用 IO 采集，实现的刷屏速率不到 1 帧，基本没有适用代价，除非利用 DMA 办法，也便是利用总线的带宽速率，可以实现采集，但这个速率也只能在 5-10 帧旁边！
其余一个问题便是，纵然采集到，由于一副图像的数据量很大，QVGA的数据量是 320x240x2，你放到哪里呢？以是只能探求 32 位以上的 MCU。
6. 带 FIFO 和不带 FIFO 的模块到底哪个好，有什么差异？
答：按照上述几个问题，基本能够理清一个思路，那便是，如果针对 8位单片机，图像采集是不现实的，只能用更高等的 MCU 或者采纳更灵巧的处理手段才能实现真正的图像采集。那么这样就随意马虎明白了，用那种摄像头是根据你的需求来确定的，如果你便是想显示下图像，8 位足够，不带 FIFO 的摄像头足矣，带个 TFT显示屏即可！
如果你的芯片是高等 MCU，ARM9 以上或者 DSP，那么也可以选择这个不带 FIFO 模块的，由于本身高档芯片的速率很快，存储空间也很大，足够直接采集图像数据！
如果还想对获取的图像数据做些非常大略的处理（把稳是非常大略），请选择 FIFO 摄像头，由于 FIFO 不具备地址功能，因此他也就不具备数据的定位（选址）读取功能，以是不可能有真正的数据处理能力！
请牢记！
！
！
其余，带 FIFO 摄像头模块避免了须要理解更多图像输入或者采集的事理，降落了学习难度，用户只需知道如何从 FIFO 中读取数据即可，因此更建议初学者利用该模块！
总结一下便是：两种模块的选择，要详细看项目的需求和目标来确定。
7. 模块上有晶振好，还是没晶振好？
答：晶振选择也是根据外围电路的能力来确定的。由晶振供应时钟（注：4-24M 都可，只管即便是 4 的倍数，CMOS 内部有 PLL 功能）旗子暗记是可行的。但当前大多数的 MCU 都具有直接输出频率旗子暗记的能力，比如，有些芯片，如 CYPRESS ，C8051f 等等，而且这个频率旗子暗记一样平常非常稳定，以是强烈建议用这样的时钟旗子暗记直接供给摄像头。至少，如果能输出 50%占空比的 PWM，那么这个也是可以直接供给 CMOS 芯片利用的。
以是，带不带晶振根本没有实质差异，至于好坏，除了多增加本钱外，别无它用。
8. 摄像头寄存器该怎么设置
答：没有其它简洁的办法，只能参考 OV 公司的写的很烂数据手册，逐步阅读理解和消化。稍快一点的办法便是按照骑飞电子供应的一个 Demo，针对个中寄存器的初始化设置和与其相对应的数据手册仔细考虑。当然也可以不去理解，直策应用即可！
9. 骑飞电子模块供应的 Demo 输出的数据是什么格式的？
答：是 RGB565，QVGA 格式的。这样能够很好的和 320x240 的显示屏直接相匹配，方便利用和参考！
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？
答：按下面几个方案选择：
（1）如果想用 8 位实现采集和处理，基本不现实，大略处理的话，用带FIFO 的摄像头；
（2）32 位的高速芯片可以，有些直接有图像传感器接口，有些必须探求一些办法，如骑飞电子基于 stm32f103 的 DMA 办法；
（3）真正的图像采集和处理，利用 DSP 图像采集处理芯片，如 TI 的和ADI 公司的芯片，但这些芯片价格超高，单片都在 80-200 元之间；
（4）FPGA 也可以实现类似功能，但如果要有速率和处理能力，价格也是几何数的增长；
11.模块那个能够适宜飞思卡尔小车的比赛？
答：根据不少用户的反应，现在看来，选择带 FIFO 的头还是更现实些！
12.模块输出到底是仿照的还是数字的
答：是数字摄像头，它的输出是标准格式的，详细可以参考数据手册。至于仿照摄像头一样平常如 AV 输出，有两种制式，利用时须要编码和解码才能和大多数的数字芯片或者屏连接。
13．如何检测摄像头模块是否破坏
答：通电，加时钟旗子暗记，REST 端拉高，PSWN 接地，示波器检测数据端是否有输出，如果有，解释 CMOS 是好的。
14. 摄像头模块和模组的差异是什么
答：
模块便是将 CMOS 传感芯片，外围电路集成到一块 PCB 板子上，须要利用的掌握管脚引出，装上摄像头，即称之为模块。
模组便是传感器和微型的镜头集成在一起，有软线 FPC 线引出管脚，但没有外围电路，利用时须要主板供应外围电路才能正常事情。
如果模组利用转接板，也可以达到模块的方便利用的效果，转接板上已经设计好了模组的外围电路，引出了和模块定义一样的管脚，方便掌握和操作。
