ov3640.docx

1、ov3640OV3640：应用：手机、玩具、电脑、数码相机特性： 低功率和低成本图像控制、自动曝光、自动白平衡、自动带通滤波器、自动50/60亮度，自动校准、黑电平校准可编程控制帧速率,AEC/AGC 16区size/position/weight control,反弹,缩放比例,图片切齐,可见光遥感,和移动镜头 图像质量控制:色彩饱和度、色调、伽马、清晰度(边缘增强),镜头校正,缺陷像素,噪声取消取消支持输出格式RGB,RGB565/555/444,YUV422/420,YCbCr422,和压缩 对图像大小:支持 QXGA, 从QXGA按任意尺寸缩小的图片 支持视频或快照操作 支持为水平和垂

2、直子抽样 支持数据压缩输出 支持汽车集中控制(AFC) 放抖动技术支持对内部和外部的帧同步 支持闪闪光灯模式 标准SCCB串行接口 数字视频端口(DVP)并行输出接口 MIPI串行输出接口 支持相机芯片共享ISP和MIPI接口 嵌入式单片机 嵌入式一次性可编程(OTP)内存 芯片上锁相环 (PLL)可编程I/O驱动能力 关键规格： 活动数组大小:2048 x 1536 电源核心:1.5 vdc + 5% 模拟:2.5 3.0 v I / O:1.7 3.0 v(1.8 v最好) 电力需求：活动:75毫安(没有MIPI) ，待机:20A 温度范围：操作:-20C到70C稳定的图像:0C到50C输

3、出格式(8-bit):YUV(422/420)/ YCbCr422,RGB565/555/444,8位压缩data,8/10-bit原始RGB数据 透镜尺寸: 1/4 透镜首席射线角: 25非线性 (see table 10-1) 输入时钟频率:6 54 MHz 最大图像传输速率：QXGA(2048 x1536):15 fps QXGA和任何尺寸按比例缩小的QXGA XGA(1024 x768):30 fps的XGA和任何尺寸按比例缩小的XGA 敏感性:490 mV/(Luxsec) S/N 比率:36分贝 动态范围:60分贝 快门:滚动快门 扫描方式:进步 最大曝光间隔:1560 x tRO

4、W 伽马校正:可编程 像素大小:1.75 x 1.75m 陷容量:7.2克 暗电流: 1 ms) 5。 RESETB活跃低与一个异步化设计 6。 RESETB任意状态在启动期间一旦DOVDD上涨 2.4.2功率与内部DVDD和没有I2C访问期间在电源在上面 为推动了内部DVDD和没有I2C访问在上电期间,下列条件必须发生: 1. 如果vdd io和vdd一个是打开的同时,确保vdd io变得稳定变得稳定。之前vdd一 2. PWDN不是必需的,如果没有I2C在启动期间访问 3. 没有I2C活动是允许在启动期(见灰色区域在图2 - 4) 4. RESETB活跃低与一个异步化设计 5. RESET

5、B无所谓的状态在启动期间一旦DOVDD上涨 2.5复位 这个OV3640传感器包括一个重置b销,部队一个完整的硬件复位当它拉低(接地)。 OV3640将清除所有的寄存器和重置为其默认值他们当一个硬件复位发生。 也可以发起重置通过SCCB接口通过设置寄存器0 x30127高。 整个芯片将被重新设置在电源在上面。 手动应用硬重置在力量上是建议即使芯片上的上电复位包括。 硬复位是活跃的低与一个异步化设计。 重置脉冲宽度应大于或等于1毫秒。 2.6备用和睡眠 两个暂停模式供OV3640: 硬件备用 启动硬件待机模式下,PWDN销必须与高。 当这发生时,OV3640内部设备时钟是暂停所有内部计数器重置和

6、寄存器是维护。 为了避免在高峰AVDD电流,功率下模拟电路通过设置寄存器0 x300e71 b1拉PWDN前高。 为唤醒,在释放PWDN销由高到低,联合国权力下模拟电路通过设置寄存器0 x300e71 b0恢复视频。 指节2 6 1 1以下完整的硬件备用程序。 执行软件关闭通过SCCB接口暂停内部电路活动但不停止设备时钟。 所有的寄存器内容保存在待机模式。 这个OV3640还支持MIPI超低功耗状态(就ulp进行)。 收到命令后就ulp进行从主机,OV3640将进入就ulp进行模式。 除了低速部分MIPI PHY和SCCB,所有其他区块进入掉电模式就ulp进行模式。 SCCB软件睡眠 2.6.

7、1 1.8 v I / O功率 如果I / O功率是1.8 v,然后使用内部DVDD优先。 在这种情况下,待机电流小于40A。 2 6 1 1硬件备份程序 进入待机模式: 78 300 e B2 使能位778 d 14 78 3086 0 f拉PWDN销高进入备用。 回到正常模式:PWDN拉低。 78 3086 0878 308d 1478 300e 32 清晰位7 2.6.1.2 SCCB软件睡眠过程进入标准模式：78 300E B2 使能位【7】78 308D 1478 30AD 82 使能位【7】78 3086 0F停止输入时钟,MCLK,进入睡眠。进入正常模式：恢复时钟输入，MCLK7

8、8 30AD 02 清除位【7】78 3086 0878 308D 14 清除位【7】78 300E 302.6.2 2.6 2.8 v I / O功率 如果I / O功率是2.6 2.8 v,那么外部DVDD源是首选的,因为过热的问题使用相关的内部DVDD。如果一个外部的1.5 v DVDD提供对单个摄像机应用程序,切断所有的力量当传感器不在使用。对于双摄像头应用程序,当第二个相机在使用中,切断OV3640权力可能是不可能的。 相反,权力下OV3640和掉电电流应该是大约250A(断电/睡眠序列,指节2 6 1 1和2 6 1 2节)。当两个相机不在使用,切断电源,两个摄像头 2.7系统时钟

9、控制：锁相环的OV3640允许输入时钟频率范围从6 54兆赫和最大频率为1.3 GHz的VCO。 SysClk是输入时钟为传感器的核心,是SerClk MIPI和DvpClk是内部时钟的图像信号处理(ISP)块。The PLL can be bypassed by setting register 0x300F3 to 1. 锁相环的可以绕行通过设置寄存器0 x300f3为1。 2.8 SCCB接口系列相机控制总线(SCCB)接口控制图像传感器操作。 参阅OmniVision技术系列相机控制总线(SCCB)规范的详细用法的串行控制端口。 3 块级别描述 3.1像素阵列结构 有一个形象的OV36

10、40传感器阵列的2072列1568行(3248896像素)。 图3 - 1显示了一个断面的图像传感器阵列。 颜色过滤器排列在一个拜耳模式。 主色BG / GR阵列排列在线交替时尚。 3248896像素,3145728(2048 x1536)是活跃的像素,可以输出。 其他像素用于黑电平校准和插值。 传感器阵列的设计是基于一个领域集成读出系统和电子快门逐行转移与同步像素读出方案 图3-1：传感器阵列区域滤色器布局 4 图像传感器核心数字功能 4.1镜和翻转 这个OV3640提供镜子和翻转读出模式,分别扭转传感器数据读出订单水平和垂直(见图4 - 1)。在镜子,因为从BGBG拜耳顺序变化 到GBGB

11、 OV3640通常延迟一个像素的读出序列,通过设置寄存器0 x397c1为1。 在翻转,OV3640不需要额外的设置,因为ISP块会自动检测是否像素是在红色线或蓝线并做必要的调整。 4.2图像裁剪 一个图像裁剪区域被定义为四个参数,HS(水平开始),HW(水平宽度),VS(垂直开始),VH(垂直高度)。 通过合理的设置参数,任何部分或大小在传感器阵列可以裁剪作为可见区域。 这种种植是通过简单地掩蔽像素的窗口外种植;因此,它不会影响原计时。 它也将不冲突与翻转和镜像功能 4.3测试模式出于测试目的,OV3640提供一种测试模式,彩条 4.4 50/60hz检测 当积分时间不是一个整数倍数周期的光

12、强度,图像会闪烁。 检测器的功能检测传感器是否在50 hz或60赫兹光源,使基本的积分时间步可以确定。 4.5设计/ AGC算法 自动曝光控制设计和自动增益控制(AGC)允许图像传感器图像亮度调整到所需的范围设定适当的曝光时间和获得应用到图像。 除了自动控制、曝光时间和增益可以设置手动从外部控制。 4.6黑电平校准(附面层控制) 像素阵列包含几个光屏蔽(黑色)线。 这些线是用来提供数据为黑电平校准。 4.7闪光灯闪光控制 达到最佳图像质量可能在低光条件下,使用闪光灯闪光是推荐的。 提供了一个可编程的OV3640闸门信号功能。 4.7.1传感器控制闪光灯闪光 这个OV3640可以生成一个可编程的

13、闸门信号闪光灯的销(销A3)。 表4列出了选通脉冲控制寄存器 4.7.1.1 选通脉冲 闪光灯信号可编程。 它同时支持领导和氙模式。 极性的脉冲可以被改变。 启用的闸门信号(转高/低取决于脉冲的极性)通过请求信号通过SCCB。 Flash模块通常对上升沿触发(下降沿,如果信号极性发生变化)。 它支持手电筒模式见表4 - 5。 4.8 一次可编程(OTP)内存 这个OV3640支持最多128位元的一次性可编程(OTP)内存来存储芯片识别和制造信息。 联系你的当地OmniVision身上获得更多细节。 5图像传感器处理器数字功能 5.1的镜头校正(LENC) 主要目的LENC功能是补偿透镜缺陷。

14、根据每个像素半径的透镜,模块计算得到了每个像素的像素,纠正与它的增益计算来弥补光分布由于透镜曲率。 5.2自动白平衡(提单) 主要目的自动白平衡(AWB)功能是自动纠正图像的白平衡。 它支持手动白平衡,简单的航空运单和先进的航空运单。 对于高级AWB设置,请联系你的当地OmniVision身上。 5.3伽马曲线(GMA) 主要目的伽马(GMA)功能是弥补非线性特征的传感器。 早安,美国将像素值根据伽马曲线补偿传感器输出在不同光优势。 非线性伽马曲线是由不同的线性函数的约。 5.4白色黑色像素取消(WBC) 主要目的的白色/黑色像素取消(WBC)功能是去除白色/黑色像素的效果 5.5插值/ de

15、噪声/边缘增强(CIP) CIP的功能包括图像去噪的原料,原料为RGB插值和边缘增强。 CIP工作在这两个功能手动和自动模式。 5.6颜色矩阵(CMX) 主要目的颜色矩阵(CMX)函数将图像从RGB域到YUV域。 不同颜色的温度,参数传递函数将被改变。 5.7缩小(变焦) 的主要目的缩小(变焦)功能是放大图像。 根据新宽度和新高度的新形象,模块使用几个像素的值来生成一个像素的值。 一些像素的值是分裂和用于两个或多个相邻的像素。 计算算法使用有限浮动点保持尾数当使用这个函数。 5.8特殊数字效果(SDE) 特殊的数码效果(SDE)功能包括色相/饱和度控制、亮度、对比度等。使用钻ctrl加入一些特

16、殊效果的图像。 计算新的U和V从色调Cos,色调罪,和参数的迹象。 浸透U和V使用坐在你和坐在V寄存器。 计算Y使用Yoffset,Ygain,Ybright或设置的Y值。 SDE支持负,黑色/白色,乌贼,绿色,蓝色,红色和其他图像效果相结合的效果已经上市。 5.9覆盖 OV3640覆盖功能的支持 5.10自动对焦(AFC) AFC联有三个必要的函数: 局部统计,计算最大、最小和平均分别为R,G,B在9个可编程的区域 直方图计算强度直方图的R,G,B像素分别在至少三个不同的可编程的区域联系你的当地OmniVision仙为进一步的细节。 边缘信息-收集边缘信息至少16个可编程的区域 5.11 压

17、缩引擎5.11 1压缩模式1定时5 11 2压缩模式2计时 5.12单片机描述 微处理器固件下载从0开始写入寄存器x8000。 总共6 KB的程序内存可用于程序存储器。 在下载固件,用户必须使单片机的时钟。 5.13格式描述 格式控制转换内部数据格式到理想的输出格式包括YUV,RGB,生,压缩数据,HSYNC模式等。 6 图像传感器输出接口数字功能 6.1数字视频端口(DVP) 6.1.1概述 数字视频端口(DVP)提供了10位并行数据输出所有格式的支持和扩展功能包括压缩模式,HSYNC模式和测试模式输出。 6.1.2 DVP timing 6.1.2 DVP时机 figure 6-1DVP

18、timing diagram 图6-1DVP计时图 6.1.3 DVP图像格式 6.1.3.1 YUV422格式 未压缩的数据送出YUV422通过数据(九2和序列可以YUYV,UYVY,YVYU,VYUY 6.1.3.2YUV420格式 数据格式的压缩YUV420相似,除了紫外线数据压缩YUV422要么是偶数还是奇数行德断言PCLK下降了。 6.1.3.3日元格式 未压缩的数据送出日元通过数据(九2。 PCLK的频率相同的原始数据或YUV422/420的一半。 6.1.3.4RGB565格式 未压缩的数据送出RGB565通过数据【9:2】。6.1.3.5 RGB555格式6.1.3.6 RGB

19、444格式 数据格式的压缩RGB444类似于RGB565除了最低的点R、B,和最低的2位G是伪比特 6.2移动行业处理器接口(MIPI) MIPI提供一个单向的时钟巷和两个双向数据通信链路解决方案之间的车道组件在一个移动设备。 两个数据通道已经完全支持HS(单向)和LP(双向)数据传输模式。 联系你的当地OmniVision身上获得更多细节。7 注册表 下面的表描述提供的设备控制寄存器包含在OV3640。 For all registers enable/disable bits, ENABLE = 1 and DISABLE = 0. 启用/禁用所有寄存器位、启用和禁用= 0 = 1。 8

20、电气规范表8 - 1绝对最大额定值 a .超过绝对最大额定值上面显示无效所有交流和直流电气规范,并可能导致永久性损坏设备。 暴露于绝对最大额定条件时间延长可能影响器件的可靠性。 操作温度rangeb b传感器功能但图像质量可能是明显不同的温度范围外的稳定形象图像质量在整个温度范围内保持稳定a，使用内部DVDD调节器是强烈推荐的最小功率下电流b. 使用1.8 v为vdd io强烈建议;使用2.8 v,联系当地的vdd io OmniVision详情身上c. 最大电流AVDD高峰是100毫安d . 有功电流是基于传感器分辨率全尺寸和全速在压缩格式eMIPI与功能、有功电流需要一个额外的20 ma f .最大电流DOVDD高峰是200毫安 g有功功率消耗值是基于1.8 v vdd ioh在室温和典型的供应电压 i基于DOVDD = 1.8 v。a为了输入时钟范围6 27 mhz,OV3640可以容忍输入时钟抖动高达1 ns b如果使用内部的锁相环PLL 9机械规格9.1物理规格 10光学规格10.1传感器阵列中心 10.2主光线角度