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作者︰劉(liu)一(yi)卜  來源︰IT165收集  發布日期︰2020-02-20 07:03:03
寫在前面的話,本(ben)文(wen)是因為(wei)工作中需要(yao)編寫攝像頭程序(xu),因為(wei)之前沒(mei)有做過這(zhe)類產品,所以網上搜索(suo)的資(zi)料(liao),先整理如下,主要(yao)參考文(wen)章如下,如果(guo)有侵權(quan),請聯(lian)系我;另外,轉載(zai)請注(zhu)明出處。本(ben)文(wen)不(bu)一(yi)定全部(bu)正確,如果(guo)發現(xian)錯誤請指正。如果(guo)有新(xin)的理解,會繼續整理。   http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/7723725 http://blog.csdn.net/pengwentao/article/details/7180115 http://blog.csdn.net/southcamel/article/details/8305873 http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/7727041 http://wenku.baidu.com/link?url=rF0-i3pP_hkf2-Lz_eFn-qN7vv6Md8HBMOKIIqnFpZGtCEPmla2gvMKlPmlkQYxoXeKLUNYsCXn1vB7Zdn2ge-XZcQzJR30-DraXuBG1kFu GalaxyCore GC0308 DataSheet     導讀︰ 一(yi)、攝像頭模組CCM 二、攝像頭工作原理     一(yi)、攝像頭模組(CCM)     1、camera特寫     攝像頭模組,Camera Compact Module,簡寫為(wei)CCM,是影(ying)響(xiang)捕捉(zhuo)的重(zhong)要(yao)元器件,我的理解就是硬(ying)件上的攝像頭。如下圖(tu)︰           2、攝像頭內部(bu)分解     攝像頭硬(ying)件結構(gou)圖(tu)︰        (1)、工作原理     光線通過鏡頭Lens進入攝像頭內部(bu),然後經過IR Filter過濾紅外光,最(zui)後到達sensor(傳(chuan)感器),senor分為(wei)按照材質可以分為(wei)CMOS和CCD兩種(zhong),可以將光學信號轉換為(wei)電信號,再通過內部(bu)的ADC電路轉換為(wei)數字(zi)信號,然後傳(chuan)輸給(gei)DSP(如果(guo)有的話,如果(guo)沒(mei)有則以DVP的方式傳(chuan)送數據到基帶芯片baseband,此時的數據格式Raw Data,後面有講bu)屑庸?┘庸? 恚  懷GB、YUV等格式輸出。      (2)、鏡頭 Lens     鏡頭是相(xiang)機的靈(ling)魂,單反中一(yi)個鏡頭上萬是很隨意的事。鏡頭fan)猿上裼瀉苤zhong)要(yao)的作用,相(xiang)當于人眼中的晶(jing)狀體,利用透鏡的折(zhe)射原理,景物光線透過鏡頭在聚焦平面上形成清晰的像,然後通過感光材料(liao)CMOS或CCD記錄影(ying)像,並通過電路轉換為(wei)電信號。鏡頭產業有比較高的技ji)shu)門檻,國外主要(yao)集中在日本(ben)、韓(han)國,國內主要(yao)是在台(tai)灣(wan),業內比較xian) 娜紓焊fu)士精機、柯尼卡美能達、大力光、Enplas等。     Lens一(yi)般由幾片透鏡組成透鏡結構(gou),按材質可分為(wei)塑膠(jiao)透鏡(plastic)或玻璃透鏡(glass),玻璃鏡片比樹(shu)脂(zhi)鏡片貴。塑膠(jiao)透鏡其實是樹(shu)脂(zhi)鏡片,透光率(lv)和感光性等光學指標比不(bu)上鍍(du)膜鏡片。     通常攝像頭采用的鏡頭結構(gou)有xiao)P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、2G3P、4G、5G等。透鏡越多(duo),成本(ben)越高,相(xiang)對成像效果(guo)會更出色(個人si)斫饈槍庀吒jun)勻、更細致;對光線的nan)⊥ 岣fu);成像畸變更小,但(dan)是會導致鏡頭變長,光通量變小)。       (3)、紅外濾光片 IR Filter     主要(yao)是過濾掉進入鏡頭的光線中的紅外光,這(zhe)是因為(wei)人眼看不(bu)到jiao)焱夤猓 dan)是sensor卻能感受到jiao)焱夤猓 孕枰yao)將光線中的紅外光濾掉,以便圖(tu)像更接近人眼看到的效果(guo)。     (4)、傳(chuan)感器 Sensor     sensor是攝像頭的核心,負責將通過Lens的光信號轉換為(wei)電信號,再經過內部(bu)AD轉換為(wei)數字(zi)信號。每個pixel像素點(dian)只能感受R、G、B中的一(yi)種(zhong),因此每個像素點(dian)中存放的數據是單色光,所以我們通常所說的30萬像素或者130萬像素,表示的就是有30萬或130萬個感光點(dian),每個感光點(dian)只能感應一(yi)種(zhong)光,這(zhe)些最(zui)原始的感光數據我們稱(chen)為(wei)RAW Data。Raw Data數據要(yao)經過ISP(應該理解為(wei)Image Sensor Processor,是Sensor模塊的組成部(bu)分,下面有解釋)的處理才能還原出三原色,也就是說如果(guo)一(yi)個像素點(dian)感應為(wei)R值(zhi),那麼ISP會根據該感光點(dian)周圍的G、B的值(zhi),通過插值(zhi)和特效處理等,計(ji)算出該R點(dian)的G、B值(zhi),這(zhe)樣(yang)該點(dian)的RGB就被還原了,除此之外,ISP還有很多(duo)操作,下面有介紹(shao)。    目前常用的sensor有兩種(zhong),一(yi)種(zhong)是CCD(電荷耦合)原件;一(yi)種(zhong)是CMOS(金(jin)屬氧化物導體)原件。     >>CCD(Charge Coupled Device),電荷耦合器件傳(chuan)感器︰使用一(yi)種(zhong)高感光度的半(ban)導體材料(liao)xian)瞥桑 馨ba)光線轉變成電荷,通過模數轉換器芯片轉換成電信號。CCD由許多(duo)獨立(li)的感光單位(wei)組成,通常以百萬像素為(wei)單位(wei)。當CCD表面受到光照時,每個感光單位(wei)都會將電荷反映(ying)在組件上,所有的感光單位(wei)產生的信號加在一(yi)起,就構(gou)成了一(yi)幅完(wan)整的圖(tu)像。CCD傳(chuan)感器以日本(ben)廠商為(wei)主導,全球市場上有90%被日本(ben)廠商壟(long)斷,索(suo)尼、松下、夏普是龍頭。     >>CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor),互補性氧化金(jin)屬半(ban)導體︰主要(yao)是利用 和鍺做成的半(ban)導體,使其在CMOS上共存著帶N(-)和P(+)級的半(ban)導體,這(zhe)兩個互補效應所產生的電流可以被處理芯片記錄並解讀成影(ying)像。CMOS傳(chuan)感器主要(yao)以美國、韓(han)國和中國台(tai)灣(wan)為(wei)主導,主要(yao)生產廠家是美國的OmnVison、Agilent、Micron,中國台(tai)灣(wan)的銳像、原相(xiang)、泰視(shi)等,韓(han)國的三星、現(xian)代。     (5)、圖(tu)像處理芯片 DSP     DSP是CCM的重(zhong)要(yao)組成部(bu)分,它的作用是將感光芯片獲得(de)的數據及時地快速(su)地傳(chuan)遞到中央處理器並刷(shua)新(xin)感光芯片,因此DSP芯片的好mei)擔 苯佑ying)響(xiang)畫面品質,如︰色彩飽和度、清晰度、流暢度等。如果(guo)sensor沒(mei)有集成DSP,則通過DVP的方式傳(chuan)輸到baseband芯片中xiao) 梢岳斫 wei)外掛DSP),進入DSP的數據是RAW Data,采集到的原始ji)蕁H綣guo)集成了DSP,則RAW Data會經過AWB、color matrix、lens shading、gamma、sharpness、AE和de-noise處理,最(zui)終輸出YUV或者RGB格式的數據。如下圖(tu)中所示,ISP(Image Sensor Processor,不(bu)是Image Signal Processor)部(bu)分zhong)惺褂玫木褪SP來處理Image sensor的輸出數據(Raw Data)︰            DSP結構(gou)框架︰     >>ISP(Image Signal Processor),鏡像信號處理器或者圖(tu)像信號處理器     >>JPEG encoder,JPEG圖(tu)像編碼器,有軟件硬(ying)件之分。     (6)、DVP     DVP分為(wei)三個部(bu)分︰輸出總線;輸入總線;電源總線;如下圖(tu)︰       >>輸入總線介紹(shao)     a>PWDN是camera的使能管腳(jiao),有兩種(zhong)配置方式,一(yi)種(zhong)為(wei)standby,一(yi)種(zhong)是normal work,設置為(wei)standby的時候,一(yi)切對camera的操作都ji)俏??模 kuo)復位(wei)。所以在RESET之前,一(yi)定要(yao)將PWDN管腳(jiao)設置為(wei)normal模式,否則RESET無效。     b>RESET是camera的復位(wei)管腳(jiao),此方式為(wei)硬(ying)復位(wei)模式,camera的各個IO口恢復到出廠默(mo)認狀態(tai)。只有在XCLK開啟(qi)後,將RESET置為(wei)低,硬(ying)復位(wei)才有效,否則復位(wei)無效。     c>XCLK是camera的工作時鐘管腳(jiao),此管腳(jiao)為(wei)BB提(ti)供camera的工作時鐘。     d>IIC是camera和BB通信的總線通道。 >>輸出總線介紹(shao)     a>data為(wei)camera的數據管腳(jiao)。此數據腳(jiao)可以輸出的格式有YUV、RGB、JPEG等。     b>VSYNC為(wei)camera的幀同步(bu)信號管腳(jiao)。一(yi)個VYSNC信號結束表示一(yi)幀(即一(yi)個畫面)的數據已經輸出完(wan)畢。     c>HSYNC為(wei)camera行同步(bu)信號管腳(jiao)。一(yi)個HSYNC信號結束表示一(yi)行的數據已經輸出完(wan)畢。     d>PCLK為(wei)像素同步(bu)信號管腳(jiao)。一(yi)個PCLK信號結束表示一(yi)個像素點(dian)的數據已經輸出完(wan)畢。    

>>Power線介紹(shao)

    a>AVDD為(wei)camera的模擬電壓(ya)。

    b>DOVDD為(wei)camera的GPIO口數字(zi)zhi)繆ya)。

    c>DVDD為(wei)camera的核工作電壓(ya)。

    一(yi)般來說,要(yao)求先提(ti)供sensor的GPIO口電壓(ya),接著提(ti)供模擬電壓(ya),最(zui)後提(ti)供工作電壓(ya)。時序(xu)如下圖(tu)︰

    (7)、FPC柔性電路板(柔性PCB)   簡稱(chen)'軟板', 又稱(chen)'柔性線路板',連接芯片和手(shou)機。起到電信號傳(chuan)輸作用。     (8)、ISP、DSP、基帶芯片的區別和聯(lian)系     幾篇文(wen)章中出現(xian)zhi)氖shu)語,這(zhe)里做個專門的補充。   >>常見基帶處理器或者基帶芯片負責數據處理與儲存,相(xiang)當于一(yi)個協處理器,主要(yao)組件為(wei)DSP、微(wei)控制器、內存(如SRAM、Flash)等單元,主要(yao)功能為(wei)基帶編碼/譯碼、聲音編碼及語音編碼 等。目前主流基帶架構(gou)︰DSP+ARM。可分為(wei)五個子(zi)塊︰CPU處理器、信道編碼器、DSP、調制解調器和接口模塊。     基帶芯片是用來合成即將的發射的基帶信號,或對接收到的基帶信號進行解碼。具(ju)體地說,就是︰發射時,把(ba)音頻di)藕瘧嘁氤捎美捶?淶幕耄喚郵帳保 ba)收到的基帶碼解譯為(wei)音頻di)藕擰M 保 哺涸鸕?沸畔 ㄊshou)機號、網站地址)、文(wen)字(zi)信息(短訊(xun)文(wen)字(zi)、網站文(wen)字(zi))、圖(tu)片信息的編譯。     >>ISP,Image Signal Processor,圖(tu)像信號處理器;DSP,Data Signal Processor,數字(zi)信號處理器。     ISP一(yi)般用來處理Image Sensor(圖(tu)像傳(chuan)感器)的輸出數據,如進行xiao)EC(自動曝光控制)、AGC(自動增(zeng)益(yi)控制)、AWB(自動白平jiao)猓 ? 市xiao)正、Gamma校(xiao)正、祛除壞點(dian)、Auto Black Level、Auto White Level 等等功能的處理。     >>而DSP功能就比較多(duo)了,它可以做些拍照以及回顯(xian)(JPEG的編解碼)、錄像以及回放(Video 的編解碼)、H.264的編解碼、還有很多(duo)其他方面的處理,總之是處理數字(zi)信號了。可以認為(wei)ISP是一(yi)類特殊(shu)的處理圖(tu)像信號的DSP。   在這(zhe)篇文(wen)章中xiao) 梢越 酒 弊隹  逕系目?菩酒 SP和DSP可以對等,都ji)嵌aw Data進行處理。這(zhe)里尊重(zhong)原文(wen)作者的說法,並沒(mei)有統一(yi)。     還有要(yao)注(zhu)意的是,在攝像頭這(zhe)部(bu)分,要(yao)看清楚ISP表示的是什麼,是Image Signal Processor(圖(tu)像信號處理器),還是Image Sensor Processor(圖(tu)像傳(chuan)感器處理器)。像上面的OV2665里面的ISP就是Image Sensor Processor,相(xiang)當于Sensor模塊中的一(yi)部(bu)分,由DSP做處理器。而下面的GC0308,則正好相(xiang)反,是Image Signal Processor,是一(yi)個真正的處理器,所以在看到ISP的時候要(yao)根據語境看指的是一(yi)個具(ju)體的處理器還是模塊的組成部(bu)分而非實指。                 3、CCM組裝方式     (1)、定焦CCM組裝     CCM分為(wei)定焦模組和自動變焦模組,其中定焦模組主要(yao)由鏡頭、鏡座、感光集成電路、軟性線路板、補強和鋼片裝配而成,其裝配圖(tu)如下︰            (2)、自動變焦模組組裝     主要(yao)是鏡頭下面裝了一(yi)個VCM音圈馬達          (3)、3D模組     多(duo)台(tai)攝像頭拍攝圖(tu)像,然後組合︰               4、攝像頭的一(yi)些技ji)shu)指標     (1)、圖(tu)像解析(xi)度/分辨(bian)率(lv)(resolution)
QSIF/QQVGA160 x 12019200 
QCIF 176 x 14425344 
SIF/QVGA320 x 240   76800 
CIF352 x 288  101376 10萬像素
VGA  640 x 48030720030萬像素(35萬是指648X488)
SVGA800 x 60048000050萬像素
XGA1024 x 76878643880萬像素
SXGA 1280 x 1024 1310720   130萬像素
UXGA1600 x 12001920000  200萬像素
QXGA 2048 x 15363145728 300萬像素(320W)
QSXGA2592 x 19445038848500萬像素
 2816 x 21122947392600萬像素
 3072 x 2304 7077888700萬像素
 3200 x 24007680000770萬像素
 3264 x 2448 7990272 800萬像素
 3876 x 2584100155841000萬像素
    (2)、sensor輸出的圖(tu)像格式     >>YUV︰luma(Y)+chroma(UV)格式(亮度、色度),一(yi)般情況(kuang)下sensor支持YUV422格式,即Y-U-Y-V次序(xu)輸出數據。     >>RGB︰傳(chuan)統的紅綠藍格式,比re)GB565,5bit R + 6bit G + 5bit B,G多(duo)一(yi)位(wei)是因為(wei)人眼對綠色比較敏(min)感。     >>RAW RGB︰sensor的每一(yi)像素對za)σyi)個彩色濾光片,濾光片按Bayer Pattern(拜耳模板)分布,將每一(yi)個像素的數據直接輸出,即Raw RGB Data。     >>JPEG︰有些sensor,特別是低分辨(bian)率(lv)的,其自帶JPEG engine,可以直接輸出壓(ya)縮後的jpg格式的數據。     注(zhu)意︰     a>YUV一(yi)個像素佔2B,如果(guo)像素太大,在高時鐘下基帶芯片處理不(bu)過來,JPEG數據量就要(yao)小很多(duo),因為(wei)基帶芯片對輸出數據的速(su)率(lv)shi)幸yao)求,所以基帶芯片低時鐘下lv)褂UV sensor,高時鐘下lv)褂PEG sensor。     b>如果(guo)直接輸出RGB,對za)CD顯(xian)示是最(zui)方便的,但(dan)是大多(duo)數基帶芯片都ji)且yao)求輸出為(wei)YUV格式的數據再進行xiao) zhe)是因為(wei),YUV輸出數據的亮度信號沒(mei)有任何損失(shi),而色偏信號人眼並不(bu)是特別敏(min)感xiao)GB565輸出格式是R5G3 G3B5,會丟失(shi)很多(duo)原始信息,所以YUV圖(tu)像質量和穩定性要(yao)比RGB565好的多(duo)。因此,很低端的基帶芯片上才會輸出RGB565格式。     Raw和JPEG的區別︰     Raw優點(dian)︰     1>Raw格式文(wen)件本(ben)質上是一(yi)個沒(mei)有經過任何圖(tu)像處理的源文(wen)件,它能原原本(ben)本(ben)地記錄相(xiang)機拍攝的信息,沒(mei)有經過圖(tu)像處理(銳化、色彩對比增(zeng)強)和壓(ya)縮而造成的信息丟失(shi)。相(xiang)比之下,JPEG格式的數據經過壓(ya)縮處理,無法完(wan)整的保存原圖(tu)形的所有數據。     2>Raw是一(yi)種(zhong)專業攝影(ying)師常用的格式,因為(wei)它能原原本(ben)本(ben)地保存信息,讓(rang)用mei) 艽蠓冉瀉篤謚譜鰨 ?椅蘼lun)怎(zen)麼操作,照片都ji) 匏鸕幕指吹階zui)初狀態(tai);但(dan)是JPEG就弱了些,雖然因為(wei)PS等技ji)shu)的發展,也bu)梢栽PEG上進行後期制作,但(dan)是如果(guo)做大幅度的調整還是Raw文(wen)件比較合適。     3>可以za)米 諾娜砑xiu)正攝像機的不(bu)足,比re)緙涯PP軟件可以修(xiu)正鏡頭失(shi)光、變形等。     Raw缺點(dian)︰     1>存儲數據量太大,JPEG就小很多(duo)     2>需要(yao)專門的軟件來打(da)開,JPEG幾乎所有的PC都可以直接打(da)開     3>打(da)開速(su)度較慢,JPEG較快     4>不(bu)同的軟件有不(bu)同的方式去(qu)演(yan)繹RAW文(wen)件,所以在不(bu)同的軟件上會有細微(wei)的差別。     5>廠商賣的專用軟件價(jia)格較高,而這(zhe)方面JPEG幾乎無成本(ben)      (3)、自動白平jiao)獾髡AWB)

   定義︰要(yao)求在不(bu)同色溫環境下,照白色的物體,屏幕中的圖(tu)像應也是白色的。色溫表示光譜成份,光的nan)丈 I 碌捅硎境? 獬煞佷duo)。當色溫改(gai)變時,光源中三基色(紅、綠、藍)的比例(li)會發生變化,需要(yao)調節三基色的比例(li)來達到彩色的平jiao)猓 zhe)就是白平jiao)獾鶻詰氖導ji)。
   (4)、圖(tu)像壓(ya)縮方式
   JPEG︰(joint photo graphicexpert group)靜(jing)態(tai)圖(tu)像壓(ya)縮方式。一(yi)種(zhong)有損圖(tu)像的nan)顧醴絞健Qya)縮比越大,圖(tu)像質量也就越差。當圖(tu)像精度要(yao)求不(bu)高存儲空間有限(xian)時,可以選(xuan)擇(ze)這(zhe)種(zhong)格式。目前大部(bu)分數碼相(xiang)機都ji)褂PEG格式。
   (5)、彩色深度(色彩位(wei)數)
   反映(ying)對色彩的識別能力和成像的色彩表現(xian)能力,實際(ji)就是A/D轉換器的量化精度,是指將信號分成多(duo)少(shao)個等級。常用色彩位(wei)數(bit)表示。彩色深度越高,獲得(de)的nao)跋襠 示馱窖蘩齠 恕Oxian)在市場上的攝像頭均(jun)已達到24位(wei),有的甚至是32位(wei)(原文(wen))
   (6)、圖(tu)像噪(zao)音
   指的是圖(tu)像中的雜(za)點(dian)干撓(nao)。表現(xian)為(wei)圖(tu)像中有固定的彩色雜(za)點(dian)。
   (7)、視(shi)角
   與人的nan)劬Τ上袷竅xiang)同原理,簡單說就是成像範(fan)圍。
   (8)、輸出/輸入接口
   串行接口(RS232/422):傳(chuan)輸速(su)率(lv)慢,為(wei)115kbit/s
 並行接口(PP)︰速(su)率(lv)可以達到1Mbit/s
 紅外接口(IrDA)︰速(su)率(lv)也是115kbit/s,一(yi)般筆記本(ben)電腦za)寫私(si)涌br /> 通用串行總線USB︰即插即用的接口標準,支持熱(re)插拔。USB1.1速(su)率(lv)可達12Mbit/s,USB2.0可達480Mbit/s
 IEEE1394(火線)接口(亦稱(chen)ilink):其傳(chuan)輸速(su)率(lv)可達100M~400Mbit/s 

    (9)、CAMIF, Camera Interface

    下面這(zhe)張圖(tu),沒(mei)看懂(dong),暫時放在這(zhe)里︰

    

     (10)、FIME,Fully Interactive Moblio Camera     攝像頭采集的數據CPU無法直接處理,所以,主動芯片里面集成了Camera控制器,即FIMC。攝像頭需要(yao)先將圖(tu)像數九傳(chuan)送給(gei)控制器,經過控制器處理(裁剪(jian)拉升後直接預覽或者編碼)之後交給(gei)CPU處理。MCLK就是由FIMC提(ti)供的。          CAMMCLK給(gei)攝像頭提(ti)供時鐘,CAMRST是復位(wei)線,PWD在攝像頭工作時應該始終為(wei)敵(di)。HREF是行參考信號,PCLK是像素始終,VSYNC是場同步(bu)信號,一(yi)旦給(gei)攝像頭提(ti)供了時鐘,並且復位(wei)了攝像頭,攝像頭就開始工作了。      FIMC信號定義如下所示(YCbCr模式)

Signal

I/O

Description

   Type

HREF

I

行同步(bu)信號

 

PCLK

I

像素時鐘

DATA[7:0]

I

像素數據

FIELD

O

FIELD信號

MCLK

O

系統時鐘信號

    (11)、camera時鐘域     每個攝像頭fan)加腥鍪敝佑潁 諞yi)個是系統總線時鐘域;第二個是攝像頭像素時鐘域PCLK;第三個是內部(bu)始終MCLK。     系統總線時鐘必(bi)須高于PCLK,CAM_MCLK必(bi)須固定頻率(lv)發呢拼比,如︰PLL時鐘。     二、攝像頭工作原理     1、手(shou)冊中內容掃盲︰      首先,我們要(yao)明白,一(yi)旦給(gei)攝像頭提(ti)供了時鐘,並且復位(wei)了攝像頭,攝像頭就可以工作了,通過PCLK、HSYNC、VSYNC听不(bu)傳(chuan)輸數字(zi)圖(tu)像信號。     攝像頭的驅(qu)動需要(yao)完(wan)成三大步(bu)︰     >>攝像頭的上電、時鐘這(zhe)些基本(ben)條(tiao)件     >>IIC保證攝像頭的初始化     >>攝像頭工作後傳(chuan)回數據到主控   原圖(tu)有誤,已經修(xiu)改(gai),紅色圈圈部(bu)分。   控制部(bu)分是攝像頭上電、IIC控制接口;數據輸出是攝像頭拍攝的圖(tu)像數據傳(chuan)到主控芯片,所以,需要(yao)有Data、行場同步(bu)時鐘(告訴主控芯片哪些數據是一(yi)行xiao) 男┤且yi)幀)、以及時鐘(PCLK,像素時鐘,告訴主控芯片哪些數據是一(yi)個像素點(dian))。     (1)、MCLK     攝像頭要(yao) 工作,必(bi)須要(yao)有個時鐘進行同步(bu),這(zhe)個時鐘就是MCLK,必(bi)須要(yao)有xiao) 裨蟶閬褳肪褪且yi)個死(si)物,這(zhe)個時鐘由主控芯片提(ti)供,確切的說是有主控芯片的控制器提(ti)供,下面會提(ti)到。     (2)、RESET     復位(wei)信號,上面有提(ti)     (3)、SDA、SCL     IIC總線,主要(yao)作用就是為(wei)主控芯片配置mei)蛘叨寥∩閬褳返募ji)存器提(ti)供通道。mini2440音頻模塊中的L3協議(yi),也是這(zhe)個作用。不(bu)要(yao)看見協議(yi)就怕,協議(yi)就是一(yi)條(tiao)路,數據傳(chuan)輸的路,有規(gui)定的數據傳(chuan)輸的道路。              (4)、Configuration Register     配置寄(ji)存器,控制器(在主控芯片中xiao)┤ IC來設置,相(xiang)當于告訴攝像頭如何工作等。     (5)、Timing Control     時序(xu)控制,主要(yao)是根據主控芯片提(ti)供的MCLK時鐘來控制行場同步(bu)、自動曝光AEC等。因為(wei)這(zhe)些都需要(yao)時鐘的配合。     (6)、Pixel Array     gc0308物理上的陣列是648H*492V,實際(ji)采樣(yang)陣列是648H*488V,也是有效陣列。實際(ji)取像的陣列是640H*480V。如下圖(tu)所示︰          (7)、CDS     Correlated Double Sampling,相(xiang)關雙聯(lian)取樣(yang)電路。CCD傳(chuan)感器的每個像素點(dian)輸出波形只在一(yi)部(bu)分時間內是圖(tu)像信號,其余時間是復位(wei)電平jiao)透扇rao),為(wei)了提(ti)取圖(tu)像信號並消除干擾(rao),就要(yao)采用取樣(yang)保持zhi)緶貳    (8)、Analog Processing、10bit ADC     主要(yao)是將sensor得(de)到的電信號轉換為(wei)數字(zi)信號,方便ISP或者DSP處理。     (9)、Image Signal Processing     圖(tu)像信號處理器,可以理解為(wei)DSP的一(yi)種(zhong),主要(yao)是對sensor經過ADC處理後的Raw Data進行處理,主要(yao)有自動白平jiao)WB、插值(zhi)計(ji)算(Bayer interpolation主要(yao)是對Raw Data進行格式轉換,轉為(wei)YUV /RGB等)、去(qu)噪(zao)、gamaa修(xiu)正、色彩修(xiu)正、邊緣增(zeng)強等。這(zhe)些都ji)怯杉ji)存器決(jue)定,寄(ji)存器又是通過IIC總線來設置的。     (10)、Output Mode & Sync Control     輸出接口,從光線進入鏡頭、過濾、光感應、ADC,然後到圖(tu)像數據處理,最(zui)終數據到達外部(bu)接口。攝像頭取一(yi)幅圖(tu)像的整個工作完(wan)成,攝像頭本(ben)質上還是一(yi)個終端si)詰dian),所以需要(yao)將采集好的圖(tu)像數據傳(chuan)遞給(gei)主控芯片,所以要(yao)有數據引腳(jiao),圖(tu)形格式補在是Raw Data,而是YUV或者RGB數據。進行數據傳(chuan)輸,肯定需要(yao)時鐘進行同步(bu),所以需要(yao)PCLK,告訴主控芯片,哪個數據代表了一(yi)個像素點(dian);VSYNC負責告訴芯片哪些是一(yi)幀數據,HSYNC則同步(bu)行數據。     (11)、設備(bei)地址          百科上的定義,在數據通信中xiao) 梢苑?突蚪郵蓯蕕娜魏紊璞bei)標識。     操作系統課(ke)程上面有講到,系統為(wei)了管理外部(bu)設備(bei)而進行的編碼。不(bu)知(zhi)道這(zhe)個地址是不(bu)是這(zhe)個意思。     反正寫入的時候指定0x42,讀取的時候指定0x43,     (12)、IIC通信         IIC通信是一(yi)個交互的過程,需要(yao)等待對方的確認信號,並不(bu)是一(yi)次性完(wan)成的。首先,主機需要(yao)做兩個事情︰            一(yi)個是,提(ti)供啟(qi)動、結束信號;一(yi)個是提(ti)供IIC時鐘信號。圖(tu)示很明白了,不(bu)在? 隆    (13)、時序(xu) Timing                      幀時間(Ft,Frame time)=幀時鐘ying)換畽 奔洌t,Blank time)+啟(qi)動時間(St,Start time)+有效行時間(Vt,Valid line time)+結束時間(Et,End time)+8     空白無效行時間(Vblank/Dummy line)=Bt+St+Et。     首先要(yao)明白,物理上492行xiao) dan)是實際(ji)感應光線的只有488行xiao)行是Dark Row,黑(hei)暗di)校(xiao)壞dan)是這(zhe)488有數據的行中只有480行是有效行。然後推導公(gong)式,首先分析(xi)小公(gong)式——空白行時間,空白zi)奔滸kuo)無效的幀同步(bu)時間,這(zhe)里就是VSYNC處于高電平的無效時間;開始ji)薟杉  靶枰yao)有幾個時鐘周期的緩沖,然後才開始采集行數據,所以這(zhe)個時間,也就是啟(qi)動時間也要(yao)算在空白行時間里面,同理,480行有效數據采集完(wan)成後,也需要(yao)幾個時鐘周期表示數據采集結束,結束時間也要(yao)包括(kuo)在空白行時間里面。     一(yi)幀圖(tu)像所需要(yao)的時間,首先包括(kuo)空白行時間Bt,還有有效行時間Vt,然後加上8。這(zhe)個8應該是代表那8行無效數據(不(bu)確fan)   隊 粞裕    exp_time應該是曝光時間,當曝光時間小于488行數據采集時間+空白行時間,這(zhe)幀時間由所有行采集的時間+空白行時間控制,那麼VSYNC無效電平的時間=行空白zi)奔啟(qi)動時間-結束時間。     如果(guo)曝光時間超過win_height+VB,也就是在曝光沒(mei)有在正常的一(yi)幀時間內完(wan)成,那麼肯定需要(yao)繼續曝光,幀時間由曝光時間確fan) V⊥ bu)無效時間=曝光時間-win_height-啟(qi)動時間-結束時間。     (修(xiu)訂一(yi),未(wei)完(wan)待續,分享(xiang)自我的為(wei)知(zhi)筆記)        
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