OV5640摄像头显示设计Verilog代码Quartus AX301开发板

名称：OV5640摄像头显示设计Verilog代码Quartus? AX301开发板

软件：Quartus

语言：Verilog

代码功能：

本实验将采用?500?万像素的?OV5640?摄像头模组(模块型号：AN5640)为大家显示更高分辨率的视频画面。OV5640?摄像头模组最大支持?QSXGA?(2592x1944)的拍照功能，支持?1080P、720P、VGA、QVGA?视频图像输出。本实验将?OV5640?配置为?RGB565?输出，先将视频数据写入外部存储器，再从外部存储器读取送到?VGA、LCD?等显示模块。

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本代码已在AX301开发板验证，AX301开发板如下，其他开发板可以修改管脚适配：

设计文档：

OV5640?摄像头显示例程

1?实验简介

本实验将采用?500?万像素的?OV5640?摄像头模组(模块型号：AN5640)为大家显示更高分辨率的视频画面。OV5640?摄像头模组最大支持?QSXGA (2592x1944)的拍照功能，支持?1080P、720P、VGA、QVGA?视频图像输出。本实验将?OV5640?配置为?RGB565?输出，先将视频数据写入外部存储器，再从外部存储器读取送到?VGA、LCD?等显示模块。

2?实验原理

2.1?OV5640?传感器简介

OV5640?摄像头模组采用美国?OmniVision(豪威)CMOS?芯片图像传感器?OV5640，支持自动对焦的功能。OV5640 芯片支持 DVP 和 MIPI 接口,本实验所用 OV5640 摄像头模组通过 DVP 接口和 FPGA?连接实现图像的传输。

2.1.1?OV5640?的参数说明

像素：硬件像素?500W;

感光芯片：OV5640;

感光尺寸：1/4;

功能支持：自动对焦,?自动曝光控制(AEC),自动白平衡(AWB);

图像格式?: RAW RGB, RGB565/555/444, YUV422/420?和?JPEG?压缩;

捕获画面：QSXGA(2592x1944),1080p,1280x960,VGA(640x480),QVGA(320x240)

工作温度：-30~70℃,?稳定工作温度为?0~50℃

2.1.2?OV5640?的寄存器配置

OV5640 的寄存器配置是通过 FPGA 的 I2C 接口来配置。用户需要配置正确的寄存器值让 OV5640 输出我们需要的图像格式，实验中我们把摄像头输出分辨率和显示设备分辨率配置成一样的，OV5640 的摄像头输出的数据格式在以下的 0x4300 的寄存器里配置，在我们的例程中 OV5640?配置成?RGB565?的输出格式。

关于?OV5640?的寄存器还有很多很多，但很多寄存器用户无需去了解，寄存器的配置用户可 以按照?OV5640?的应用指南来配置就可以了。如果您想了解更多的寄存器的信息，可以参考?OV5640?的?datasheet?中的寄存器说明。

2.1.3?OV5640?的?RGB565?输出格式

OV5640?在?href?信号为高时输出一行的图像数据，输出数据在?PCLK?的上升沿的时候有效。?因为?RGB565?显示每个像数为?16bit,?但?OV75640?每个?PCLK?输出的是?8bit,所以每个图像的像数分两?次输出，第一个?Byte?输出为?R4~R0?和?G5~G3，?第二个?Byte?输出为?G2~G0?和?B4~B0，将前后?2?个?字节拼接起来就是?16Bit?RGB565?数据。

3?程序设计

前面的实验已经为本实验做了大量的铺垫，包括?I2C?寄存器的配置、外部存储器的读写，本程序一个比较关键的地方在于视频同时读写，如果做到读写不冲突？在设计帧读写模块时就已经考虑到这点，所以有帧基地址选择，最大?4?帧选择，每次读视频帧地址和正在写的帧地址是不同的，而是上次写入的帧地址，这样就可以避免读写冲突，避免视频画面裂开错位。

cmos_8_16bit?模块完成输入?8bit?数据到?16bit?数据，数据位宽变成?2?倍，时钟频率不变，所以?16bit?数据是隔一个时钟周期有效，并不是一直有效。

cmos_8_16bit?模块端口

部分代码展示:

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//??CMOS?sensor?8bit?data?is?converted?to?16bit?data????????????????????????????//
//??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????//
//??Author:?meisq???????????????????????????????????????????????????????????????//
//??????????msq@qq.com??????????????????????????????????????????????????????????//
//??????????ALINX(shanghai)?Technology?Co.,Ltd??????????????????????????????????//
//??????????heijin??????????????????????????????????????????????????????????????//
//?????WEB:?http://www.alinx.cn/????????????????????????????????????????????????//
//?????BBS:?http://www.heijin.org/??????????????????????????????????????????????//
//??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????//
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//??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????//
//?Copyright?(c)?2017,ALINX(shanghai)?Technology?Co.,Ltd????????????????????????//
//????????????????????All?rights?reserved???????????????????????????????????????//
//??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????//
//?This?source?file?may?be?used?and?distributed?without?restriction?provided????//
//?that?this?copyright?statement?is?not?removed?from?the?file?and?that?any??????//
//?derivative?work?contains?the?original?copyright?notice?and?the?associated????//
//?disclaimer.??????????????????????????????????????????????????????????????????//
//??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????//
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//??Revision?History:
//??Date??????????By????????????Revision????Change?Description
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//??2017/7/19?????meisq??????????1.0?????????Original
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