OV7675中文版数据手册1 0_OVT.doc

1OVT Confidential应用?手机?玩具?PC摄像头?数码相机定购信息OV07675-A23A彩色无铅23-pin CSP3特性?支持图像尺寸VGA640x480QVGA320x240QQVGA160x120?输出格式支持YCbCr422Raw RGB RGB565 ITU656?数字视频接口DVP并行输出接口?片上PLL?内建1.5V核心电压稳压器?省电模式下保持所有寄存器的值?帧率程序可控自动曝光/自动增益水平/垂直翻转窗口缩放?支持水平和垂直子采样?标准SCCB通讯接口?图像自动控制功能自动曝光自动白平衡和自动黑电平校正图像质量可控镜头校正去坏点和去噪?支持黑太阳校正?输入/输出驱动能力可设置?串行SCCB标准控制接口?支持I/O三态和输出极性控制?模组尺寸6mm x 6mm主要规格?感光阵列大小640480?电源? 模拟2.6-3.0V? 输出/输出1.7-3.0V?功耗? 工作待定? 休眠待定?温度范围? 工作-30到70见表8-1? 稳定图像0到50见表8-1?输出格式8位YUV422/YCbCr422RGB565CCIR656RAW RGB?镜头尺寸1/9?镜头主入射角度25见图10-2?输入时钟频率1.527MHz?扫描方式逐行?最大帧率见表2-1? VGA640480:30帧? QVGA320240:60帧?灵敏度待定mV/Luxsec?快门电子快门?信噪比待定dB?动态范围待定dB?最大曝光使间待定行曝光时间?像素尺寸2.5um2.5um?暗电流待定mV/s60?势阱容量待定Ke?固定图案噪音FPN待定 e?伽玛校正可编程?感光阵列1640um1220um?封装尺寸2797um2800um 2OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器OmniVision认证模组/镜头列表采用OV7675认证模组列表2009年7月30日推荐镜头列表2009年7月30日3 OmniVision 公司资料 试用版镜头厂镜头型号镜头结构螺牙相对孔径光学总长视场角最大像面模组尺寸Hokuang CA5132PIR CUTM50.35P2.83.1602.36.06.03.8SunnyS30282PIR CUTM50.35P2.83.1622.26.06.03.8Largan9240A2PIR CUTM3.50.35P2.82.04652.34.54.52.8BASO LM0022PIR CUTM40.25P2.83592.326.06.03.7模组尺寸镜头型号模组厂模组型号接口R1A6.56.53.8S3028Sunny8079JR1A6.06.03.8S3028Sunny8079GR1A6.06.03.8S3028A-Kerr7675FSL R1.0090423R1A6.06.03.8CA513DarlingDL030-OV7675AR1A6.06.03.8CA513Truly8190R1A6.06.03.8CA513SunrisePCV767501AR1A6.06.03.8CA513FoxconnI059OV7675版本标准PIN标准PIN标准PIN标准PIN标准PIN标准PIN标准PINOVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器1 信号描述2 系统级别描述 2.1格式和帧率 2.2 上电顺序 2.3 电源管理 2.4上电复位产生 2.5 系统时钟控制3 功能模块描述 3.1 像素阵列结构4 图像传感器数字功能 4.1 水平垂直翻转 4.2 图像窗口 4.3 测试图案 4.4 自动曝光/自动增益算法 4.4.1 概要5 图像传感器数字功能 5.1 白平衡控制 5.2 自动白平衡 5.3 手动白平衡 5.4 伽玛控制 5.5 色彩矩阵 5.6 镜头校正6 图像传感器数字输出接口功能 6.1 数字视频接口DVP 6.1.1 概要 6.1.2VGA时序7 寄存器表8 电气规范9 机械规范 9.1机械规范 9.2回流焊规范10 光学规范 10.1传感器阵列中心 10.2 镜头主入射角CRA4 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器示意图索引图1-1管脚图1-1图2-1OV7675框图2-1图2-2参考设计2-2图2-3用内部DVDD上电2-3图3-1传感器阵列颜色滤镜图3-1图4-1垂直/镜面翻转示例4-1图4-2图像窗口4-2图4-3测试参考图4-3图6-1VGA时序图6-1图6-2QVGA 时序图6-2图6-3QQVGA 时序图6-3图9-1封装规范9-1图9-2回流焊温度要求9-2图10-1传感器阵列中心10-1图10-2主入射脚CRA10-25 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器图表索引表1-1信号描述1-1表2-1格式及帧率2-1表4-1水平/垂直翻转控制4-1表4-2图像窗口控制4-2表4-3测试参考图选择4-3表7-1系统控制寄存器7-1表8-1极限值8-1表8-2直流特性-30ltTAlt708-2表8-3模拟特性 TA - 25VDD-A - 2.8VVDD-IO - 1.8V8-3表8-4时序特性8-4表8-5SCCB时序规范8-5表9-1封装尺寸9-1表9-2回流焊条件9-2表10-1CRA与像高的关系10-16 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器1 信号描述表1-1列出OV7675的信号描述和相关的PIN脚号。封装信息请见第9章。表1-1管脚号信号名称信号类型描述A1SCL输入SCCB时钟A2SDA输入/输出SCCB数据A3AGND地模拟地A4VREF1参考参考电压A5D0输入/输出数字视频接口第0位B1NC空引脚B2AVDD电源模拟电源2.6V3.0VB3PWDN输入休眠状态高有效高电平进入硬件休眠状态B4D2输入/输出数字视频接口第2位B5D1输入/输出数字视频接口第1位C3VREF2参考参考电压C4XVCLK输入系统输入时钟C5D3输入/输出数字视频接口第3位D1NC空引脚D2PCLK输入/输出像素时钟输出D3D6输入/输出数字视频接口第6位D4D4输入/输出数字视频接口第4位D5DGND地数字地E1HREF输入/输出行同步E2VSYNC输入/输出场同步E3D7输入/输出数字视频接口第7位E4D5输入/输出数字视频接口第5位E5DOVDD电源输入输出电路电源1.7V3.0V7 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器图1-1 PIN脚图8 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器2 系统级描述 OV7675是一种低功耗高性能的1/9英寸VGA CMOS彩色图像传感器提供全功能单芯片VGA640480使用OmniPixel3-HS技术小封装解决方案。通过SCCB接口控制可以输出全幅、子采样和开窗口的VGAQVGA和QQVGA格式图像。 OV7675的图像阵列可以在VGA分辨率下工作在每秒30帧30fps用户可以完全控制图像质量和数据输出格式。所有需要的处理功能可以通过SCCB设置包括曝光控制伽玛白平衡色彩饱和度色调去坏点去噪声等。另外Ominivison图像传感器使用独有的图像传感器技术包括减少/去除光学/电子干扰固定模式噪音拖影等来提高图像质量得到清晰稳定鲜亮的图像。图2-1 OV7675框图9 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器图2-2 参考原理图 CSP2.1 格式和帧率 OV7675支持下列输出格式RGB422 RGB raw ITU 656和RGB565。 表2-1 格式和帧率输出格式分辨率帧率缩放方法像素时钟YUV/RAWVGA64048030帧每秒全尺寸24/12MHZQVGA32024060帧每秒从VGA子采样得到24/12MHZQQVGA160120240帧每秒从VGA中心开窗口24/12MHZ2.2 上电顺序 2.2.1 上电采用内部DVDD 当采用内部DVDD上电并且在上电时SCCB可以工作必须遵守以下条件1. 如果VDD-IO和VDD-A同时上电请确保VDD-IO在VDD-A之前先稳定。2. PWDN是异步设计不需要时钟高有效。3. PWDN必须在上电期间拉高10 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器4. 上电稳定后AVDD稳定gt 5毫秒PWDN再拉低。5. 主时钟必须在Sensor SCCB读写前1毫秒提供6. Host可以在整个上电期间读写I2C如果共享。 图2-3 用内部DVDD上电2.3 电源管理 OV7675需要2.8V典型值AVDD 和 1.8V或2.8V DOVDD。芯片内部稳压器从IO电源DOVDD产生核心所需要的1.5V电压。 OV7675包含内建电源管理电路来优化系统待机时间。只有和系统相关的功能是一直供电的。Sensor和ISP功能在待机模式下是断电的。从待机模式恢复到工作模式时这些功能在系统功能上电后也会上电。 在待机模式下所有寄存器的值被保存下来。当sensor从待机模式恢复时寄存器的值也会恢复。在待机模式下系统提供的外部时钟可以在Sensor内部被关闭。2.4 上电复位 OV7675芯片内有上电复位功能。它会自动监测到核心电压稳定并附为整个Sensor。2.5 系统时钟控制 OV7675 片内锁项环可以从6Mhz到27Mhz的外部时钟产生片内系统时钟。片内有可编程分频器产生系统所需要的各种时钟频率。如果外部时钟低于6Mhz1.5Mhz lt XVCLK lt 6Mhz请将PLL关闭。 11 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器3 功能模块描述3.1 像素阵列结构 OV7675传感器有一个656列504行330624个像素的阵列。图3-1显示了像素阵列的横截面图。 彩色滤镜按Bayer格式排列主色蓝绿/绿红每行交错排列。330624个像素点中322752656492个像素可以输出正常数据。 传感器阵列的设计基于按场积分逐行读出方式和像素读出同步的电子快门。图3-1 传感器像素阵列及色彩滤镜排列12 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器4 图像传感器数字功能4.1 水平垂直翻转 OV7675提供镜面和垂直翻转模式即分别反转数据的水平和垂直读出顺序。见图4-1图4-1 镜面/垂直翻转图例表4-1 镜面/垂直翻转功能控制功能寄存器名称缺省值读/写描述0x1EMVFP0x01RW镜面/翻转开关Bit5: 镜像0正常图像1镜像图像Bit4: 垂直翻转0正常图像1垂直翻转图像4.2 图像窗口 OV7675输出窗口功能允许用户定义低分辨率应用中每帧使?玫挠行袼亍窨?结束的行/列地址控制输出窗口的大小和位置并不改变输出的图像数据本身和数据率。输出窗口功能打开后HREF信号指示被选择的输出区域。图4-2 图像窗口13 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器表4-2 图像窗口功能控制寄存器地址描述0x177:0 0x322:0水平起始点0x187:0 0x325:3水平结束点0x197:0 0x032:0垂直起始点0x1A7:0 0x035:3垂直结束点14 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器4.3 测试图案 为了测试OV7675提供一种测试图案-彩条图4-3 彩条测试模式表4-3 测试模式选择地址寄存器名称缺省直读写描述0x71COM170RWBit7: 测试图示开关0关1开4.4自动曝光/自动增益算法4.4.1 概要 自动曝光控制AEC和自动增益控制AGC通过给图像传感器设置适当的曝光时间和增益使图像传感器可以在期望的范围内调整图像的亮度。除自动控制外也可以通过外部控制手动设置曝光时间和增益。15 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器5 图像传感器数字功能5.1 白平衡控制 OV7675支持自动白平衡功能。白平衡电路自动调节红、绿、蓝增益使得白色物体无论在任何光源下都呈白色。OV7675支持自动白平衡和手动白平衡。 手动模式红、绿、蓝增益由手动控制。 自动模式红、绿、蓝增益由自动白平衡电路控制。5.2 自动白平衡 自动白平衡有两步工作调节红、绿、蓝通道的增益和控制白平衡响应时间。5.3 手动白平衡 后端处理器控制OV7675的红、绿、蓝通道增益寄存器。5.4 伽玛 伽玛 GMA功能的主要目的是补偿图像传感器的非线形特性。GMA根据伽玛曲线把不同亮度的像素点补偿后输出。非线性的伽玛曲线由不同段的近似直线构成5.5 色彩矩阵CMX 色彩矩阵CMX的主要功能是把RGB图像转换为YUV图像。在不同色温下转换的参数会不同。5.6 镜头补偿LENC 镜头补偿LENC功能的主要目的是补偿由于镜头失光造成的光线不均匀性。根据每个像素离镜头中心的距离计算相应的增益补偿由于镜头曲线造成的不一致性。16 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器6 图像传感器数字输出接口功能6.1 数字视频接口DVP6.1.1 概要 数字视频接口DVP支持各种各式的8位并行数据输出。并且支持HSYNC模式和测试图案。6.1.2 VGA时序图6-1 VGA时序图图6-2 QVGA时序图图6-3 QQVGA时序图17 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器18 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器7 寄存器表 下表提供OV7675设备控制寄存器的描述。对所有寄存器的位开关开1关0。设备的从地址0x78为写0x79为读。表7-1 系统控制寄存器地址寄存器名称默认值读/写描述0x00GAIN0x00读/写10位自动增益控制AGC7:0 VREF7:6 0x03是高2位增益0x037位10x036位1 0x007位10x006位10x005位10x004位1 0x003:0位/1610x01BLUE0x80读/写AWB蓝通道增益 范围1-4倍40-FF0x02RED0x80读/写AWB红通道增益 范围1-4倍40-FF0x03VREF0x00读/写垂直输出指示7:6位 AGC9:8 参见GAIN7:0 0x005:4位 测试模式3:2位 VREF 结束低2位高8位在VSTART7:00x191:0位 VREF 开始低2位高8位在VSTOP7:00x1A0x04COM10x00读/写通用控制寄存器 1 7位 测试模式6位 CCIR656格式 0: 关 1: 开5:2位 测试模式1:0位 AEC 低2位AEC15:10和AEC9:2参见寄存器AECHH5:00x07和AECH7:00x100x05BAVE0x00读/写U/蓝通道平均值根据芯片输出格式自动更新0x06BGAVE0x00读/写Y/蓝行绿通道平均值 根据芯片输出格式自动更新0x07AECHH0x00读/写自动曝光控制高5位7:6位 不使用5:0位 AEC15:10 AEC9:2和AEC1:0参见寄存器AECH7:00x10和COM11:00x040X08RAVE0x00读/写V/红通道平均值根据芯片输出格式自动更新0x09COM20x01读/写通用寄存器 27:5位 测试模式4 软待机模式 0正常工作 1待机3:2位 测试模式1:0位 输出驱动电流 001x 012x 103x 114x19 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器地址寄存器名称默认值读/写描述0x0APID0x76读产品ID号高位只读0x0BVER0x73读产品ID号低位只读0x0CCOM30x00读/写通用控制寄存器 37位测试模式6位输出数据高位/低位交换5位待机模式下时钟输出三态选项 0: 待机时输出三态 1: 待机时正常输出4位待机模式下数据输出三态选项 0: 待机时输出三态 1: 待机时正常输出3:0位测试模式0x0DCOM40x00读/写通用控制寄存器 47:6位测试模式 5:4位平均选项 必须与COM177:60x42保持一致 00: 全窗口 01: 1/2窗口 10: 1/4窗口 11: 1/4窗口3:0位 测试模式0x0E测试模式-测试模式0x0FCOM60x43读/写通用控制寄存器67位 输出黑像素行选项 0: 不输出黑像素行 1: 输出黑像素行6:2位 测试模式1位 格式改变时复位全部时序 0: 不复位 1: 复位0位 测试模式0x10AECH0x40读/写自动曝光值 AEC9:2 AEC15:10和AEC1:0参见寄存器AECHH5:00x07和COM11:00x040x11CLKRC0x00读/写内部时钟7位测试 6位直接用外部时钟不允许预分频 50位内部时钟分频系数 F内部时钟F外部时钟/位501 范围0 0000-1 1111 20 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器地址寄存器名称默认值读/写描述0x12COM70x00读/写通用寄存器 77位系统寄存器复位 0保持 1系统复位所有寄存器复位到缺省值 6:5位测试模式 4位输出格式 QVGA选择3位测试模式 2位输出格式 RGB选择参见0位1位彩条测试图案 0: 正常图像 1: 彩条测试图案0位: 输出格式 Raw RGB选择 如下 COM72 COM70YUV00RGB10Bayer RAW01Processed Bayer RAW110x13REG130x8F读/写通用控制寄存器87位快速自动曝光/自动增益开关 6位自动曝光步长限制 0步长限制于场同步 1步长无限制 5位Banding开关 要打开Banding滤波器寄存器BD50ST0x9D和 BD60ST0x9E必须设为非0值 0: 关 1: 开 4位测试模式3位像素级曝光开关 1: 最小曝光可以小于1行 0: 最小曝光为1行2位自动增益自动/手动选择 0: 手动 1: 自动1位白平衡自动/手动选择 0: 手动 1: 自动0位曝光自动/手动选择 0: 手动 1: 自动21 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器地址寄存器名称默认值读/写描述0x14COM90x4A读/写通用控制寄存器97位测试模式64位自动增益的最大值 0002倍 0014倍 0108倍 01116倍 10032倍 10164倍 110128倍 111测试模式3:1位测试模式0位冻结AGC/AEC 0x15COM100x00读/写通用控制寄存器107位测试模式6位: HREF管脚变为HSYNC5位PCLK输出选项 0: PCLK持续输出 1: PCLK在行无效期间不输出4位PCLK反相 3位HREF反相2位VSYNC输出选项 0: VSYNC在PCLK下降沿变化 1: VSYNC在PCLK上升沿变化1位VSYNC反相0位HSYNC反相0x16未使用-未使用0x17HSTART0x11读/写水平窗口起始点高8位低位参见HREF2:00x320x18HSIZE0x61读/写水平窗口大小高8位低位见HREF5:30x32 0x19VSTART0x03读/写垂直窗口起始点高8位低位参见VREF1:00x030x1AVSIZE0x7B读/写垂直窗大小高8位 低位参见VREF3:20x030x1BSHFT0x00读/写像素点移位D7:0相对于HREF以像素点为单位的延迟范围00不延迟到FF延迟255个像素0x1CMIDH0x7F读生产者ID高位0x1DMIDL0xA2读生产者ID低位0x1EMVFP0x01读/写镜像/翻转7:6位测试模式5位镜象 0: 正常图像 1: 镜像图像4位垂直翻转 0: 正常图像 1: 垂直翻转图像3:0位测试模式0x1F测试模式-测试模式0x20-0x23未使用-未使用22 OmniVision 公司资料 试用版OVT ConfidentialOV7675 彩色CMOS VGA640x480图像传感器地址寄存器名称默认值读/写描述0x24AEW0x75读/写自动曝光/自动增益稳定范围上限0x25AEB0x63读/写自动曝光/自动增益稳定范围下限0x26VPT0xD4读/写自动曝光/自动增益快速调节范围 74位快速调节模式的上限 30位快速调节模式的下限0x27-0x29未使用-未使用0x2AEXHCH0x00读/写插入无效像素7:4位水平方向插入无效像素11:8高2位在REGCA7:6