MT9V034.PDF资源-CSDN文库

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MT9V034数字图像传感器技术概述 MT9V034是一种1/3英寸的宽VGA CMOS数字图像传感器，具有752H x 480V的活动像素阵列，全球快门photodiode pixels，可以实现同时集成和读取。该传感器支持RGB Bayer或monochrome两种模式，并可以在非可见的近红外照明下工作。 MT9V034数字图像传感器的主要特点包括： 1. 高效的全球快门：该传感器具有高效的全球快门，快门效率高于99%，可以在高速拍摄模式下提供高质量的图像。 2. Progressive或交错读取模式：该传感器支持Progressive或交错读取模式，可以根据不同的应用场景选择合适的读取模式。 3. 实时曝光.context切换：该传感器支持实时曝光.context切换，可以快速地在不同的曝光场景下切换。 4. 双寄存器集：该传感器支持双寄存器集，可以在不同的应用场景下快速地切换曝光参数。 5. 窗口大小可编程：该传感器支持窗口大小可编程，可以根据不同的应用场景选择合适的窗口大小。 6. 二进制和四进制binning：该传感器支持二进制和四进制binning，可以根据不同的应用场景选择合适的binning模式。 7. 10位ADC：该传感器具有10位的ADC，可以提供高质量的图像数据。 8. 自动控制：该传感器支持自动曝光控制（AEC）和自动增益控制（AGC），可以根据不同的应用场景自动地调整曝光参数。 9. 多摄像头支持：该传感器支持多摄像头控制，可以在同一个总线上控制多个摄像头。 10. 高动态范围模式：该传感器支持高动态范围模式，可以在高对比度场景下提供高质量的图像。 MT9V034数字图像传感器的应用场景包括： 1. 安全监控：该传感器可以应用于安全监控领域，提供高质量的图像数据。 2. 高动态范围成像：该传感器可以应用于高动态范围成像领域，提供高质量的图像数据。 3. 无人监控：该传感器可以应用于无人监控领域，提供高质量的图像数据。 4. 立体视觉：该传感器可以应用于立体视觉领域，提供高质量的图像数据。 5. 视频输入：该传感器可以应用于视频输入领域，提供高质量的图像数据。 6. 机器视觉：该传感器可以应用于机器视觉领域，提供高质量的图像数据。 7. 自动化：该传感器可以应用于自动化领域，提供高质量的图像数据。 MT9V034数字图像传感器具有高质量的图像数据、高速的数据传输速度和灵活的应用场景，可以广泛应用于各种领域。

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MT9V034: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

Features

MT9V034_DS Rev.G Pub. 4/15 EN 1 ©Semiconductor Components Industries, LLC,2015

1/3-Inch Wide-VGA CMOS Digital Image Sensor

MT9V034 Datasheet, Rev. G

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Features

• Array format: Wide-VGA, active 752H x 480V

(360,960 pixels)

• Global shutter photodiode pixels; simultaneous

integration and readout

• RGB Bayer or Monochrome: NIR enhanced

performance for use with non-visible NIR

illumination

• Readout modes: progressive or interlaced

• Shutter efficiency: >99%

• Simple two-wire serial interface

• Real-time exposure context switching - dual register

set

• Register lock capability

• Window size: User programmable to any smaller

format (QVGA, CIF, QCIF). Data rate can be

maintained independent of window size

• Binning: 2 x 2 and 4 x 4 of the full resolution

• ADC: On-chip, 10-bit column-parallel (option to

operate in 12-bit to 10-bit companding mode)

• Automatic controls: Auto exposure control (AEC)

and auto gain control (AGC); variable regional and

variable weight AEC/AGC

• Support for four unique serial control register IDs to

control multiple imagers on the same bus

• Data output formats:

– Single sensor mode:

10-bit parallel/stand-alone

8-bit or 10-bit serial LVDS

– Stereo sensor mode:

Interspersed 8-bit serial LVDS

• High dynamic range (HDR) mode

Applications

•Security

• High dynamic range imaging

• Unattended surveillance

• Stereo vision

•Video as input

•Machine vision

•Automation

Table 1: Key Performance Parameters

Parameter Value

Optical format 1/3-inch

Active imager size

4.51mm(H) x 2.88mm(V)

5.35mm diagonal

Active pixels 752H x 480V

Pixel size 6.0mx 6.0m

Color filter array Monochrome or color RGB Bayer

Shutter type Global shutter

Maximum data rate

master clock

27 Mp/s

27 MHz

Full resolution 752 x 480

Frame rate 60 fps (at full resolution)

ADC resolution 10-bit column-parallel

Responsivity 4.8 V/lux-sec (550nm)

Dynamic range

>55dB linear;

>100dB in HDR mode

Supply voltage 3.3V +

0.3Vall supplies)

Power consumption

<160mW at maximum data rate

(LVDS disabled); 120W standby

power at 3.3V

Operating temperature -30°C to +70°C ambient

Packaging 48-pin CLCC

MT9V034_DS Rev.G Pub. 4/15 EN 3 ©Semiconductor Components Industries, LLC,2015.

MT9V034: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

Table of Contents

Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Ordering Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Pixel Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Color (RGB Bayer) Device Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Output Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Serial Bus Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Two-Wire Serial Interface Sample Read and Write Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Feature Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Appendix A: Power-On Reset and Standby Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

Appendix B: Electrical Identification of CFA Type. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

MT9V034_DS Rev.G Pub. 4/15 EN 4 ©Semiconductor Components Industries, LLC,2015.

MT9V034: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

List of Figures

Figure 1: Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Figure 2: 48-Pin CLCC Package Pinout Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Figure 3: Typical Configuration (Connection)—Parallel Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Figure 4: Pixel Array Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Figure 5: Pixel Color Pattern Detail RGB Bayer (Top Right Corner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Figure 6: Spatial Illustration of Image Readout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Figure 7: Timing Example of Pixel Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Figure 8: Row Timing and FRAME_VALID/LINE_VALID Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Figure 9: Timing Diagram Showing a Write to R0x09 with the Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Figure 10: Timing Diagram Showing a Read from R0x09; Returned Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Figure 11: Timing Diagram Showing a Bytewise Write to R0x09 with the Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

Figure 12: Timing Diagram Showing a Bytewise Read from R0x09; Returned Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . .19

Figure 13: Simultaneous Master Mode Synchronization Waveforms #1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

Figure 14: Simultaneous Master Mode Synchronization Waveforms #2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Figure 15: Sequential Master Mode Synchronization Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Figure 16: Snapshot Mode Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Figure 17: Snapshot Mode Frame Synchronization Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Figure 18: Exposure and Readout Timing (Simultaneous Mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Figure 19: Exposure and Readout Timing (Sequential Mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Figure 20: Signal Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Figure 21: Latency of Exposure Register in Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Figure 22: Sequence of Control Voltages at the HDR Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

Figure 23: Sequence of Voltages in a Piecewise Linear Pixel Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Figure 24: 12- to 10-Bit Companding Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Figure 25: Latency of Gain Register(s) in Master Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Figure 26: Tiled Sample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Figure 27: Black Level Calibration Flow Chart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

Figure 28: Controllable and Observable AEC/AGC Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

Figure 29: Readout of Six Pixels in Normal and Column Flip Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

Figure 30: Readout of Six Rows in Normal and Row Flip Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

Figure 31: Readout of Eight Pixels in Normal and Row Bin Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

Figure 32: Readout of 8 Pixels in Normal and Column Bin Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

Figure 33: Spatial Illustration of Interlaced Image Readout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Figure 34: Different LINE_VALID Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

Figure 35: Serial Output Format for a 6x2 Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Figure 36: LVDS Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

Figure 37: Propagation Delays for PIXCLK and Data Out Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Figure 38: Propagation Delays for FRAME_VALID and LINE_VALID Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Figure 39: Two-Wire Serial Bus Timing Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Figure 40: Serial Host Interface Start Condition Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Figure 41: Serial Host Interface Stop Condition Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Figure 42: Serial Host Interface Data Timing for WRITE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Figure 43: Serial Host Interface Data Timing for READ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Figure 44: Acknowledge Signal Timing After an 8-Bit WRITE to the Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Figure 45: Acknowledge Signal Timing After an 8-Bit READ from the Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Figure 46: Typical Quantum Efficiency—RGB Bayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Figure 47: Typical Quantum Efficiency—Monochrome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

Figure 48: 48-Pin CLCC Package Outline Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Figure 49: Power-up, Reset, Clock, and Standby Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

MT9V034: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

List of Tables

Table 1: Key Performance Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Table 2: Available Part Numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

Table 3: Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Table 4: Frame Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Table 5: Frame Time—Long Integration Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Table 6: Slave Address Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Table 7: Real-Time Context-Switchable Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Table 8: Recommended Register Settings and Performance Impact (Reserved Registers) . . . . . . . . . . . . . . . .22

Table 9: LVDS Packet Format in Stand-Alone Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

Table 10: LVDS Packet Format in Stereoscopy Mode (Stereoscopy Mode Bit Asserted) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Table 11: Reserved Words in the Pixel Data Stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Table 12: SER_DATAOUT_* state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Table 13: SHFT_CLK_* state. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Table 14: LVDS AC Timing Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

Table 15: DC Electrical Characteristics Over Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Table 16: DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Table 17: Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Table 18: AC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Table 19: Two-Wire Serial Bus Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54