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OV7670图像采集

发布时间:2017-07-10

题目

实现摄像头OV7670的配置及完成图像的采集。请读者考虑实现该功能需要哪些模块?进行模块划分并给出端口定义,不需要写出代码。

模块划分

根据需配置外设交互架构,模块划分如图6-16所示

fpga培训

6-16 初步模块划分


进一步分析配置模块及接口模块。

1. 配置模块

OV7670datasheet可知,完成某些必要寄存器的配置,OV7670才能正常工作,而配置不同的寄存器,又能够实现不同的功能。配置模块根据配置要求产生读写命令、数据与地址给接口模块。配置表里包含操作码,所有寄存器的地址以及寄存器的配置值。

下面详细介绍配置表,以下是OV7670的部分配置表:

 1 parameter      REG_NUM =       164; 
 2
 3 always@(*) begin
 4 case(reg_cnt)
 5         0   : add_wdata = {2'b11,16'h1204};
 6         1   : add_wdata = {2'b11,16'h40d0};
 7         2   : add_wdata = {2'b11,16'h3a04};
 8         3   : add_wdata = {2'b11,16'h3dc8};
 9         4   : add_wdata = {2'b11,16'h1e31}; 
10          5   : add_wdata = {2'b11,16'h6b00};
11         ……
12         163  : add_wdata = {2'b11,16'h0903};
13         164  : add_wdata = {2'b11,16'h3b42};
14         default : add_wdata = 0;
15     endcase
16 end
17

(1)REG_NUM表示此外设寄存器总数。

2配置表存放的格式为:操作码”+“地址”+“配置值,比如:add_wdata = {2'b11,16'h1204},其操作码是2’b11,地址是8’h12,配置值是8’h04

3操作码为2比特,00表示空操作;01表示只读;10表示只写;11表示先写后读。

4配置模块读取配置表,根据操作码来发送命令给接口模块。如果操作码为00,则跳过此命令;如果操作码为01,则产生一个读命令给接口模块,读地址是配置表给出的地址;如果操作码为10,则产生一个写命令给接口模块,写地址和写数据由配置表给出;如果操作码为11,则先给写命令,写地址和写数据由配置表给出,执行完后,再给读命令,读地址与本次操作的写地址相同。


采用需配置外设交互架构,在配置具有多功能的外设的寄存器时,能够很方便地进行调试,仅需通过修改配置表就可以实现,所以明德扬强烈推荐此类外设使用该构架。调试过程一般是确认读操作,看能否读1个寄存器数据,从而确保读操作没问题;然后写1个寄存器再读出来,确认读出来的数据是不是写进去的数据,从而确保读写操作没问题;之后连续依次读写一组寄存器,确保每次读写都正确;最后把读功能取消,只保留写功能,作为最后的代码。


2. 接口模块

接口模块需要完成两个功能:一是完成OV7670的配置,即根据配置模块的读写命令及数据产生SCCB操作时序(查阅OV7670datasheetOV7670的配置接口是SCCB);二是完成OV7670的图像采集。所以模块划分原则一,一个功能一个模块,接口模块可以划分为SCCB接口模块与采集模块。

综上,模块划分结果如图6-18

fpga设计

6-18 模块划分框图


模块的端口及模块之间数据流向

模块划分好后,需要进一步确认模块的端口及模块之间的数据流向。可参考5.1.2 模块划分端口规范。模块划分最终结果如图6-19所示:

至简设计法

6-19 模块划分最终框图



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