ElfBoard技术贴|ELF 1开发板适配摄像头详解

ELF 1及ELF 1S开发板适配的OV5640摄像头，集成了CMOS图像传感器，作为一款500万像素级别的摄像头，不仅能够支持最高达2592x1944分辨率的QSXGA图像输出，帧率可达15fps，同时亦能支持90fps的高速VGA（640×480）图像捕捉，展现出卓越的采集速率与图像处理性能。

通过调整OV5640的内部寄存器设置，用户可以轻松提升图像的分辨率，实现图像放大效果。然而值得注意的是，随着ISP（图像处理系统）处理图像范围的扩大，帧率会相应下降，以达到图像质量与处理速度的最佳平衡。这一特性为开发者提供了灵活的配置选项，以适应多样化的应用场景需求。

OV5640摄像头简介

OV5640摄像头集成了多项功能，包括自动曝光控制（AEC）、图像信号处理（ISP）以及自动聚焦控制（AFC），为用户提供了全面的图像优化体验。以下展示了OV5640摄像头的功能框图，直观呈现了其核心组件与工作流程：

从图示中不难发现，OV5640摄像头的内部结构相当复杂，但在此我们主要聚焦于其输出接口部分。摄像头首先负责捕获图像数据，随后这些数据会经过内部精密的处理流程，包括放大、数字信号转换等关键环节。完成处理后，图像数据通过特定的端口对外输出。这些输出端口主要包括数字视频并行接口（DVP）和移动产业处理器接口（MIPI）。

ELF 1开发板选用了DVP接口作为其图像数据传输方式。值得注意的是，尽管市场上存在支持10位数据传输的DVP模块，但ELF 1开发板在实际应用中仅需接收其中的高8位数据，舍弃掉了低2位。

OV5640 输出图像格式

除了上图所列出的图像格式支持外，OV5640摄像头也支持输出2592x1944分辨率以下任意分辨率的图像。

硬件电路

以下是ELF 1板开发板上OV5640模块接口的原理图，底板数字摄像头接口由FPC座连接OV5640,同时将CSI信号以2.54mm插针引出（P8）。

与LCD视频输出信号相似，CSI作为数据输入除了CSI_DATA0—CSI_DATA7摄像头数据信号线外，还有一些控制信号。CSI_PIXCLK：为摄像头提供像素时钟；CSI_MCLK：为摄像头提供主时钟，保证功能实现；CSI_HSYNC、CSI_VSYNC：作为摄像头的行场扫描模式信号，提供行场信息；IIC_SDA和IIC_SCL：用来配置摄像头设备地址为0x30，和图2中的SCCB接口相连接；上图中的U9和U10为两个LDO，U9将3.3V电源降压到2.8V给摄像头的模拟电源和IO电源供电。U10将3.3V电源降压到1.5V给摄像头的数字核心供电。

OV5640上电控制时序图

上图展示了OV5640摄像头的上电时序图，其中各信号的上电顺序和注意事项如下：

DOVDD和AVDD无需自己设计上电时序；

由于OV5640_PWDN信号的高电平掉电使能，可以不延迟，直接赋值为0即可；

OV5640_RESETB低电平复位，必须至少延迟1ms后才能拉高；

OV5640_RESETB拉高后再延时20ms后才能进行SCCB配置；

至此，就完成了关于OV5640摄像头的介绍。衷心希望这份详尽的指南能够为各位技术爱好者提供切实的帮助，让我们在探索嵌入式技术的广阔天地中，携手开启更多的可能。