基于CMOS图像传感器的视频采集系统设计

作者：时间：2012-10-21来源：网络收藏

2．2 I2C控制模块
I2C(Inter-Integrate Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。用来对OV7670图像传感器进行配置的SCCB和I2C是相同的协议。本系统采用I2C控制模块实现对OV7670的控制寄存器的配置。
I2C控制模块包括I2C时序控制模块和OV7670配置模块。I2C时序控制模块用于产生符合标准I2C协议的SCL和SDA信号，I2C传输时序如图2所示。时序控制模块每次传输24位数据，前8位是从设备地址(本系统中从设备即OV7670，将其地址定义为0x42，代表写OV7670控制寄存器)，接下来的8位是从设备寄存器地址，最后8位是对OV7670控制寄存器进行配置的数据。OV7670配置模块对从设备地址、从设备寄存器地址及配置的寄存器值总共24位数据进行了定义。本系统的I2C总线的时钟采用20 kHz，是由50 MHz的系统时钟分频得到。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159779.htm

由OV7670输入到FPGA的视频信号有8位图像数据cam_data[7：0]、像素时钟cam_pclk、行有效cam_href、帧同步cam_vsync。在对OV7670的控制寄存器进行配置后，采用QuartusⅡ软件提供的SignalTapⅡ逻辑分析仪观察由OV7670输入到FPGA的视频信号，如图3所示。

2．3 数据采集与格式转换模块
利用I2C配置模块配置完OV7670的控制寄存器以后，OV7670就能不断输出符合要求的8位图像信号、像素时钟和行帧同步信号。利用像素时钟和行帧同步信号可以对采集到的8位RGB565图像信号进行处理，系统中主要是将采集到的前后2个8位行数据合并成一个16位数据，以方便数据在后几个模块中的传输、缓存及处理。
如图4所示RGB565时序及数据格式，一个像素占2个字节，其中第1个字节的前5位用来表示R(Red)，第一个字节的后3位加上第2个字节的前3位用来表示G(Green)，第二个字节的后5位用来表示B(Blue)。数据采集与格式转换模块将FPGA采集到的数据还原成16位的像素数据。本系统中OV7670输入到FPGA的图像数据一帧有240行数据，在一个行有效期间有640个8位数据，经过转换后输出320个16位数据，输入到缓存控制模块。