基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-典型工作模式配置

基于OV2640/ OV5640 的图像采集显示系统系列文章目录：
（1）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-成像和采样原理
（2）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-数字接口和控制接口
（3）基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-典型工作模式配置
（4）基于OV2640/ OV5640 的图像采集显示系统

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前言

基于 OV5640 摄像头理论知识讲解-典型工作模式配置。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、修改信号极性

为得到正确的图像，OV5640 传感器的视频信号极性与基带芯片或 ISP 必须设置成一致。
例如，默认状态下，OV5640 的 VSYNC 是低电平有效，即 VSYNC 信号在输出图像时为低电平。
而我们常见的图像捕获系统中，往往以 VSYNC 信号为高电平代表图像数据有效，此时就需要设置 VSYNC 信号的极性为高电平有效。OV5640 可以通过设置地址为 0x4740 号寄存器的
值来设置信号的极性，具体设置方法如下表所示：

二、修改帧率

OV5640 的图像输出帧率可以通过修改地址为 0x3035、0x3036、0x3037 的寄存器的值来修改，该寄存器实际上是设置了 OV5640 片上 PLL 的各种分频和倍频系数，例如在典型配置模式下，当输入时钟 XCLK 的信号频率为 24MHz 时， 设置 0x3035 寄存器的值为 0x21 可设置输出帧率为30fps，设为0x41可设置输出帧率为15fps、设为0x81可设置输出帧率为7.5fps。

三、图像镜像翻转

因为 OV5640 是一款 BSI 图像传感器, 成像光线是从芯片背面射入的，所以原始生成的图像看起来是左右相反的，故此需要对图像做镜像处理使其显示正常。设置镜像和翻转功能是通过设置寄存器 0x3820 和 0x3821 的值实现的。上电时，0x3820 的值默认为 0x40,0x3821的值默认为 0x00。0x3820 寄存器的 bit2 和 bit1 分别设置 ISP 和传感器的翻转，0x3821 寄存器的 bit2 和 bit1 分别设置 ISP 和传感器的镜像。

四、调整图像尺寸

前面提到，设置输出图像尺寸可以通过设置 ISP 在传感器上的开窗，预缩放偏移和输出
图像大小窗口。最常用的是设置输出图像大小窗口设置，地址为 0x3808 和 0x3809 的寄存器
设置输出图像的高度，地址为 0x380a 和 0x380b 的寄存器设置输出图像的宽度。例如，需要
设置输出图像大小为 800*480 分辨率，则设置输出图像高度寄存器的值为 0x0320（800d），
设置输出图像宽度寄存器的值为 0x01e0（480d）。即设置：
0x3808 = 0x03; // DVPHO 800 0x3809 = 0x20; // DVPHO
0x380a = 0x01; // DVPVO 480 0x380b = 0xe0; // DVPVO

五、调整图像输出模式

B565、RGB555、RGB444 模式等，YUV 制式包括 YUV444、YUV422、YUV420 模式等，而每
个模式下，又根据输出像素的各个字节代表的不同意义，又分为多种模式，例如对于 RGB565模式，连续的两个字节代表一个像素的颜色值，在代表一个像素点的 2 个字节数据中，哪几位代表红色分量，哪几位代表绿色分量，哪几位代表蓝色分量，也是通过寄存器可以设置的。
具体模式设置是通过 0x4300 这个寄存器设置的。这里仅介绍两种常用的模式设置，RGB565
和 YUV422。其他模式，用户可以通过查看 OV5640_CSP3_DS_2.01_Ruisipusheng.pdf 中相关描述。
0x4300 寄存器共 8 位，其中 bit[7:4]设置图像输出模式，bit[3:0]设置每个模式下输出像
素内容的顺序。下表为 bit[7:4]的值和对应的输出模式的关系。

***说明：***关于很多读者所关心的 JPEG 模式，并不是在这个寄存器中设置的，JPEG 输出是另外有单独的 JPEG 压缩引擎，对 YUV422 或 YUV420 格式的图像编码得到的。如果需要输出JPEG 格式，则本寄存器应该设置高 4 位的值为 0x3 或 0x4，即选择 YUV422 或 YUV420 格式，
然后再设置 JPEG 相关的寄存器。对于 JPEG 模式本手册不做讨论。
当设置了图像输出模式后，可以通过设置该寄存器的 bit[3:0]来设置输出图像的顺序。
例如，对于 RGB565 模式(bit[7:4]=0x6)，设置 bit[3:0]为不同的值则可以实现不同的输出序列，
如下表所示：


对于我们常见的应用来说，一般是使用 RGB 或 BGR 序列，即设置寄存器的 bit[3:0]的值
为 0x0 或 0x1。
下表为 YUV422 模式（bit[7:4]=0x3）时 bit[3:0]的值与对应的输出序列的关系：

六、彩条测试模式

通过设置地址为 0x503d 寄存器中相应位的值，可以设置 OV5640 输出的图像内容是传
感器采集到的图像还是测试信号发生器模块产生的测试信号。
0x503d 寄存器的最高位 bit7 为测试信号发生器的开关控制位，设置为 1 即可开启测试信号发生器。bit[1:0]为测试信号类型选择寄存器不同的值可以选择不同的测试模式，如彩条
（Color Bar）、棋盘格（Color square）。
例如要设置彩条测试模式，设置 0x503d 寄存器的值为 0x80 即可。