PC104對OV7670寄存器的讀寫

王健，張翔

（西安工業大學 電子信息工程學院，陜西 西安 710032）

嵌入式系統中的圖像采集是進行圖像處理的基礎，只有在采集時就進行前端的處理和控制，才能減少圖像中的噪聲，為后續的圖像處理提供良好的數據[1]。OV7670開放了控制寄存器，用戶可以通過SCCB總線來實現讀寫操作，可以設置圖像輸出格式、控制曝光等，為具體的應用場景提供了更底層的支持。正確的讀寫寄存器就成為獲得圖像的第一步。

1 OV7670攝像頭模組簡介

OV7670 CAMERACHIPTM圖像傳感器，體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過SCCB總線控制，可以輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率8位影響數據。該產品VGA圖像最高達到30幀/秒。用戶可以完全控制圖像質量、數據格式和傳輸方式。所有圖像處理功能過程包括伽瑪曲線、白平衡、飽和度、色度等都可以通過SCCB接口編程。OmmiVision圖像傳感器應用獨有的傳感器技術，通過減少或消除光學或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等，提高圖像質量，得到清晰的穩定的彩色圖像。功能框圖[2]如圖1所示。為了保證圖像采集的連續性和完整性，外加一個384K，8位的FIFO，AL422為圖像采集和處理作緩沖。OV7670與AL422的連接如圖2所示。

2 兩線SCCB

SCCB（Serial Camera Control Bus），即串行攝像機控制總線，是OmniVision公司為完成對絕大部分OmniVision系列圖像傳感芯片功能的控制而制定的一種三線結構串行總線[3]。在簡化的引腳封裝中（如典型的24腳封裝），SCCB總線可以工作在改進的兩線工作方式下。兩線SCCB適合于主片只有一個從片的時候使用，此時的SCCB_E*信號被使能并置低，其連接框圖如圖3所示。

兩線連接的SCCB數據傳輸時序如圖4所示。

SCCB總線協議中使用的信號如表1、表2所示。

圖1 OV7670功能框圖Fig.1 Functional block diagram of OV7670

3 接口時序及編程實現

數據傳輸開始：當總線空閑時，主片SIO_D信號置高或“1”。 在 SIO_C 是高或“1”且 SIO_D 驅動到低或“0”時，數據傳輸開始[4]。如圖5所示。

圖2 OV7670和FIFO連接示意圖Fig.2 Connection diagram of OV7670 and FIFO

圖3 兩線SCCB連接框圖Fig.3 2-wire SCCB functional block diagram

圖4 兩線SCCB數據傳輸時序Fig.4 2-wire data transmission

表1 主片信號說明Tab.1 Master device pin descriptions

表2 從片信號說明Tab.1 Slave device pin descriptions

圖5 兩線SCCB數據傳輸開始Fig.5 Start of data transmission

數據傳輸停止：當SIO_C信號是高或“1”，SIO_D信號從低或“0”到高或“1”時，數據傳輸停止[5]。 如圖6所示。

圖6 兩線SCCB數據傳輸停止Fig.6 Stop of Data Transmission

寫操作只有在一個開始信號之后，才能由主片啟動；在一個停止信號之后或者一個新的開始信號之后，寫操作才完成[6]。同樣，讀操作也是在一個停止信號或者一個新的開始信號之后才完成。

讀寄存器操作的函數實現如下：

寫寄存器操作的實現函數如下：

4 結 論

通過對OV7670的寄存器設置，可以很好的實現對OV7670的圖像數據的采集和傳輸過程進行有效的干預。寄存器讀寫可以確定攝像頭一端的工作狀況，方便了嵌入式系統的開發調試；能夠在系統中根據要求來改變模塊傳輸數據的格式，并根據環境光線的強弱來改變曝光強度。避免了采集到的圖像不清晰甚至是亂碼的問題。

[1]褚紅娟，隋國榮.基于SCCB通信的FPGA視頻采集模塊[J].自動化儀表，2010，11（31）：68-70.

CHU Hong-juan，SUIGuo-rong.FPGA VF information collection Module Based on SCCB Communication[J].Process Automaton Instrumentation，2010，11（31）：68-70.

[2]OV7670/OV7171 Datasheet（Version 1.3）[Z].Omnivision.

[3]OmniVision Serial Camera Control Bus （SCCB）Functional Specification（Version 2.1）[S].2003.

[4]苑瑋琦，湯永華.OmniVision圖像傳感器的SCCB總線協議在DSP中的實現[J].儀器儀表學報，2006，27（S1）：1687-1688.

YUAN Wei-qi，TANG Yong-hua.Application of SCCB of OmniVision camera in DSP[J].Chinese Journal of Scientific Instrument， 2006，27（S1）：1687-1688.

[5]譚營，許化龍，吳琳.基于PC/104的數據采集系統設計[J].微計算機信息， 2007 （32）：78-79.

TAN Ying，XU Hua-long，WU Lin.Design of data acquisition system based on PC/104 bus[J].Microcomputer Information，2007（32）：78-79.

[6]劉明剛，施建禮，夏涑濤.基于PC/104總線和CPLD的多通道實時數據采集系統[J].儀表技術， 2007（8）：23-25.

LIU Ming-gang，SHI Jian-li，XIA Su-tao.A design of real-time multichannel data acquisition system based on PC/104 bus and CPLD[J].Instrumentation Technology，2007（8）：23-25.