基于FPGA的OV摄像头初始化之SCCB协议的实现

基于FPGA的OV摄像头初始化之SCCB协议的实现 SCCB协议是OV系列摄像头的初始化协议，实际上是IIC协议的变体。下面将详细介绍SCCB协议的实现，包括它的时序、数据传输、Verilog程序的编写等方面。 一、SCCB协议时序 SCCB协议2线工作模式只能工作在只有1个从机挂载下，具有接口SIO_C、SIO_D，也就是IIC的i2c_clk和i2c_sdat。SCCB协议的时序有以下几点需要注意和掌握的： （1）时钟频率：和业界标准一致，只能工作在400KHz以内。 （2）数据读/写：数据是从高位D7开始到低位D0进行传输的。数据线SIO_D在时钟SIO_C高电平期间读取，在时钟SIO_C低电平期间写入，最佳采样点就是高、低电平期间的中点。换句话说，也就是数据只能在时钟低电平期间变化，在高电平期间不能发生变化。 （3）开始信号：在时钟SIO_C高电平期间，数据线SIO_D由高电平跳变为低电平即表示开始传输。 （4）结束信号：在时钟SIO_C高电平期间，数据线SIO_D由低电平跳变为高电平即表示开始传输。 （5）应答信号：在主机（FPGA）发送完8bit数据后，等待从机（OV系列摄像头）应答ACK信号，如正常应答，则主机（FPGA）在第九个时钟SIO_C高电平期间能读回SIO_D低电平信号，即从机（OV系列摄像头）在第九个时钟低电平期间拉低数据线SIO_D。 二、OV摄像头的数据传输 OV摄像头的数据传输过程称为一相，一相包含9bit数据。对OV摄像头寄存器进行配置的写操作需要三相，对其进行读取的读操作需要四相。 写操作的三相数据包括： * 第一相：OV摄像头设备ID地址0x42 * 第二相：所要配置的寄存器地址 * 第三相：所要写入的数据 读操作由二相写操作和二相读操作构成。写操作的数据传输时序与三相写操作相同；读操作的数据传输时序与二相读操作相同。 三、Verilog程序的编写 SCCB协议的编写可以划分为2个部分：时钟及使能信号产生和数据的传输。 （1）SCCB协议时钟及使能信号的产生： 时钟信号由计数器分频产生，对主时钟clk = 25MHz进行200分频，时钟i2c_sclk初始为高电平。SCCB协议传输启动信号i2c_config_start非常重要，它的开启与闭合能够让每一次的寄存器配置时序都能精准控制，而不至于处于失控造成时钟偏移的状态。 （2）数据的传输： 写使能信号i2c_wen在时钟低电平中点时刻置1使能进行写数据，读使能信号i2c_ren在时钟高电平中点时刻置1使能进行读数据。 相关代码如下： ```verilog //---------------------------i2c_sclk generator-------------------------- reg [11:0] sclk_cnt; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin sclk_cnt <= 1'b0; i2c_sclk <= 1'b1; // i2c_clk high level start end else if (sclk_cnt == 12'd99) begin sclk_cnt <= 1'b0; i2c_sclk <= ~i2c_sclk; // 200 frequency pision end else if (i2c_config_start) // controll the i2c_sclk work ... ``` SCCB协议是OV系列摄像头的初始化协议，它的实现需要注意时序、数据传输和Verilog程序的编写等方面。