基于 OV5640 摄像头理论知识讲解

基于OV2640/ OV5640 的图像采集显示系统系列文章目录： （1）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-成像和采样原理 （2）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-数字接口和控制接口 （3）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-典型工作模式配置 （4）基于OV2640/ OV5640 的图像采集显示系统

基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-典型工作模式配置。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

为得到正确的图像，OV5640 传感器的视频信号极性与基带芯片或 ISP 必须设置成一致。 例如，默认状态下，OV5640 的 VSYNC 是低电平有效，即 VSYNC 信号在输出图像时为低电平。 而我们常见的图像捕获系统中，往往以 VSYNC 信号为高电平代表图像数据有效，此时就需要设置 VSYNC 信号的极性为高电平有效。OV5640 可以通过设置地址为 0x4740 号寄存器的 值来设置信号的极性，具体设置方法如下表所示：

OV5640 的图像输出帧率可以通过修改地址为 0x3035、0x3036、0x3037 的寄存器的值来修改，该寄存器实际上是设置了 OV5640 片上 PLL 的各种分频和倍频系数，例如在典型配置模式下，当输入时钟 XCLK 的信号频率为 24MHz 时， 设置 0x3035 寄存器的值为 0x21 可设置输出帧率为30fps，设为0x41可设置输出帧率为15fps、设为0x81可设置输出帧率为7.5fps。

因为 OV5640 是一款 BSI 图像传感器, 成像光线是从芯片背面射入的，所以原始生成的图像看起来是左右相反的，故此需要对图像做镜像处理使其显示正常。设置镜像和翻转功能是通过设置寄存器 0x3820 和 0x3821 的值实现的。上电时，0x3820 的值默认为 0x40,0x3821的值默认为 0x00。0x3820 寄存器的 bit2 和 bit1 分别设置 ISP 和传感器的翻转，0x3821 寄存器的 bit2 和 bit1 分别设置 ISP 和传感器的镜像。

前面提到，设置输出图像尺寸可以通过设置 ISP 在传感器上的开窗，预缩放偏移和输出 图像大小窗口。最常用的是设置输出图像大小窗口设置，地址为 0x3808 和 0x3809 的寄存器 设置输出图像的高度，地址为 0x380a 和 0x380b 的寄存器设置输出图像的宽度。例如，需要 设置输出图像大小为 800*480 分辨率，则设置输出图像高度寄存器的值为 0x0320（800d）， 设置输出图像宽度寄存器的值为 0x01e0（480d）。即设置： 0x3808 = 0x03; // DVPHO 800 0x3809 = 0x20; // DVPHO 0x380a = 0x01; // DVPVO 480 0x380b = 0xe0; // DVPVO

B565、RGB555、RGB444 模式等，YUV 制式包括 YUV444、YUV422、YUV420 模式等，而每 个模式下，又根据输出像素的各个字节代表的不同意义，又分为多种模式，例如对于 RGB565模式，连续的两个字节代表一个像素的颜色值，在代表一个像素点的 2 个字节数据中，哪几位代表红色分量，哪几位代表绿色分量，哪几位代表蓝色分量，也是通过寄存器可以设置的。 具体模式设置是通过 0x4300 这个寄存器设置的。这里仅介绍两种常用的模式设置，RGB565 和 YUV422。其他模式，用户可以通过查看 OV5640_CSP3_DS_2.01_Ruisipusheng.pdf 中相关描述。 0x4300 寄存器共 8 位，其中 bit[7:4]设置图像输出模式，bit[3:0]设置每个模式下输出像 素内容的顺序。下表为 bit[7:4]的值和对应的输出模式的关系。 ***说明：***关于很多读者所关心的 JPEG 模式，并不是在这个寄存器中设置的，JPEG 输出是另外有单独的 JPEG 压缩引擎，对 YUV422 或 YUV420 格式的图像编码得到的。如果需要输出JPEG 格式，则本寄存器应该设置高 4 位的值为 0x3 或 0x4，即选择 YUV422 或 YUV420 格式， 然后再设置 JPEG 相关的寄存器。对于 JPEG 模式本手册不做讨论。 当设置了图像输出模式后，可以通过设置该寄存器的 bit[3:0]来设置输出图像的顺序。 例如，对于 RGB565 模式(bit[7:4]=0x6)，设置 bit[3:0]为不同的值则可以实现不同的输出序列， 如下表所示： 对于我们常见的应用来说，一般是使用 RGB 或 BGR 序列，即设置寄存器的 bit[3:0]的值 为 0x0 或 0x1。 下表为 YUV422 模式（bit[7:4]=0x3）时 bit[3:0]的值与对应的输出序列的关系：

通过设置地址为 0x503d 寄存器中相应位的值，可以设置 OV5640 输出的图像内容是传 感器采集到的图像还是测试信号发生器模块产生的测试信号。 0x503d 寄存器的最高位 bit7 为测试信号发生器的开关控制位，设置为 1 即可开启测试信号发生器。bit[1:0]为测试信号类型选择寄存器不同的值可以选择不同的测试模式，如彩条 （Color Bar）、棋盘格（Color square）。 例如要设置彩条测试模式，设置 0x503d 寄存器的值为 0x80 即可。