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作者：LoongEmbedded(kandi)

時間：2011.02.13

類別：WINCE 驅動開發

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備注：camera sensor:OV7950，LCD:分辨率480*272，解碼器:TVP5150

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1.? Camera驅動的架構

先是攝像頭傳感器OV7950抓取并輸出CMOS的NTSC模擬信號到視頻解碼器TVP5150A，然后TVP5150A對輸入的NTSC視頻數據解碼，解碼之后輸出ITU-R BT.656數字視頻信號給S3C2443的camera接口，接著是camera接口的P或C通道的DMA把視頻數據復制到指定的內存處，最后是camera驅動從這指定的內存處取出視頻數據并且拷貝到LCD顯示的buffer中，這樣就可以看到攝像頭獲取的圖像了。

圖1

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2.? camera電路設計部分

圖2

CPU和TVP5150的硬件連接關系

IICSCL???? --------->GPE14

IICSDA???? --------->GPE15

CAMDATA0?? --------->GPJ0

CAMDATA1?? --------->GPJ1

CAMDATA2?? --------->GPJ2

CAMDATA3?? --------->GPJ3

CAMDATA4?? --------->GPJ4

CAMDATA5?? --------->GPJ5

CAMDATA6?? --------->GPJ6

CAMDATA7?? --------->GPJ7

CAMPCLK??? --------->GPJ8

CAMVSYNC?? --------->GPJ9

CAMHREF??? --------->GPJ10

VIDEO_PDN? --------->GPL8

CAMRESET?? --------->GPJ12

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3.? TVP5150

3.1 TVP5150A的主要描述

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TVP5150是TI公司的一種可編程視頻輸入處理芯片,采用CMOS工藝。內部包含兩路模擬處理通道,能實現抗混疊濾波、9位A/D轉換、自動箝位、自動增益控制(AGC)、時鐘發生(CGC)、多制式解碼、亮度,對比度,飽和度控制(BCS)和多標準VBI數據解碼等功能。

它可以接收2路復合視頻信號(CVBS)或1路S-Video信號，TVP5150將輸入的模擬視頻信號解碼為符合ITU-R BT656標準的8位4:2:2數字YCbCr信號(同步信號內嵌于數據流中串行輸出，這樣情況下可以不使用TVP5150的VSYNC和HSYNC信號)，也可以輸出8位4：2：2的ITU-R BT.601信號(同步信號分離，單獨引腳與數據流并行輸出，這樣情況需要使用VSYNC和HSYNC信號來同步視頻數據的輸出，輸出到camera interface)。

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TVP5150輸出格式有兩種：8-bit 4:2:2格式和8-bit ITU-R BT.656格式。

兩種格式的區別：8-bit 4:2:2格式需要輸出行、場同步信號，數據總線上只有圖像數據；ITU-R BT.656格式不需要輸出行、場同步信號，該格式的行、場起始與結束都是通過嵌入到圖像數據中的標志碼來指示的，因此該格式又稱為嵌入同步方式。

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3.2 TVP5150主要引腳的描述

AIP1A

模擬信號輸入端，可作為composite(混合)視頻信號的輸入端，在此設計中就是用這個引腳來接受OV7950輸出的NTSC模擬視頻信號；也可以作為S-video(單一視頻信號)的luma(亮度)信號端。

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AIP1B

模擬信號輸入端，可作為composite(混合)視頻信號的輸入端，在此設計中沒用此引腳用于模擬信號的輸入；也可以作為S-video(單一視頻信號)的chroma(色度)信號端。

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AVID

有效視頻數據指示信號(Active video indicator)， AVID低電平時輸出數據無效，高電平有效。這樣就提供了一種控制TVP5150輸出視頻數據帶寬的方法。通過寄存器設置，控制AVID的開始和結束時機，同時對VBLK信號起始時機進行控制，那么就能從一幀圖像中截取某些部分輸出，如下圖所示。

圖3

此設計中沒有用到AVID這個引腳，但建議使用。

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FID/GLCO

FID為奇偶場指示信號(odd/even field indicator)或垂直鎖定指示(vertical lock indicator)，在場同步信號(VSYNC)下降沿跳變；GLCO為genlock control，串行輸出PLL的信息。

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HSYNC

水平(也即行)同步信號，在TVP5150輸出的格式是8-bit 4:2:2格式時，會用到這個同步信號。

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VSYNC

垂直(也即幀)同步信號，在TVP5150輸出的格式是8-bit 4:2:2格式時，會用到這個同步信號。

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PCLK/SCLK

系統時鐘，是像素時鐘頻率的一倍或者2倍。可以通過對TVP5150的0F寄存器的第0位來選擇，見下圖所示：

圖4

下圖是0F寄存器的相關描述

圖5

其中PCLK／SCLK腳時鐘信號可對應輸出13.5 MHz和27 MHz兩種頻率。

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PDN

Power-down引腳，低電平有效，也就是說在TVP5150正常工作的模式下，必須保證PDN這個引腳為高電平，一般由CPU的某一個GPIO口來控制這個引腳。

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RESETB

復位引腳，低電平有效，只有在PDN=1的時候才能有效使用RESETB的功能，因為PDN=1的時候硬件關閉了TVP5150模塊。當RESETB引腳被拉低的時候，會復位TVP5150所有寄存器并且重啟TVP5150內部處理器，RESETB和PDN引腳一般是結合使用，如下所示：

圖6

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SCL

I2C串行時鐘引腳，在讀寫TVP5150的寄存器的值的時候是基于此時鐘來讀寫的。

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SDA

I2C串行數據引腳，用于讀寫TVP5150的寄存器的值。

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YOUT[6:0]

符合ITU-R BT.656標準的熟悉信號及YCbCr 4:2:2信號輸出引腳。

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YOUT7/I2CSEL

YOUT7：ITU-R BT.656標準的熟悉信號及YCbCr 4:2:2信號輸出的最高位。

I2CSEL：I2C從地址選擇端，可以通過連接上拉或下拉電阻來獲得所需要的從地址，當I2CSEL=1時，I2C從地址是0xBA，當I2CSEL=0時，I2C從地址是0xB8。TVP5150是作為從I2C總線的從設備存在的，這也是由TVP5150的設計決定的，但如何去理解TVP5150作為從設備呢，因為我們是通過I2C總線來讀寫TVP5150寄存器的值的，而這些動作都是有CPU來發起，通過I2總線來讀寫的，所以TVP5150是作為I2C系統的從設備存在的。

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3.3 TVP5150作為I2C系統從設備地址的確定

I2CSEL=1時的設計圖如下：

圖7

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I2CSEL=0時的設計圖如下

圖8

確定了從地址之后，就要確定相應的讀寫地址，可以根據下面兩個表來確定：

寫地址的確定

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圖9

讀地址的確定

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圖10

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4.? S3C2443的camera接口

本設計中，TVP5150輸出的是ITU-R BT.656格式的視頻信號，也就是說我們輸入ITU-R BT.656格式的視頻數據給camera接口。

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4.1 camera接口的功能框圖

圖11

本設計主要是用到P通道，所以后面將主要描述P通道的工作。

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4.2 Camera接口支持的兩種視頻數據

圖12

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5.? WINCE+s3c2443下camera驅動

下面就結合代碼來分析camera驅動的工作內容以是如何實現的

5.1動態內存的分配

圖13

其中Preview_Mem_Size大小的定義如下

#define Preview_Mem_Size??? (720*288*2*4)

為什么是這個表達式呢，因為TVP5150輸出的是ITU-R BT.656格式的數字視頻流，所以其視頻數據的分辨率是720*288，那為什么還要*2呢？因為我們的LCD驅動的RGB格式是16位的，而16位是2個字節，所以要*2，那么720*288*2就是進來camera接口的一個視頻幀的字節大小。*2之后為什么還要*4呢？這有camera接口部分對視頻幀對應的內存機制有關，見camera接口的相關描述

圖14

是因為幀內存是由4個ping-pong內存組成，每個在這里大小是720*288*2個字節。

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5.2 動態申請camera中斷的邏輯中斷號

圖15

5.3 初始化camera的I2C讀寫接口

圖16

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5.4camera接口的初始化

圖17

5.5 camera接口的復位

圖18

結合下圖可以更好理解上面的代碼

圖19

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5.6 Camera接口的工作時鐘

我們先來看camera接口對其時鐘的描述

圖20

下圖是對camera接口提供時鐘源及camera接口為external camera processor提供時鐘源的代碼

圖21

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5.7 復位TVP5150

圖22

下圖是CIGCTRL寄存器相關位的描述

圖23

下面就是通過CAMRESET引腳來控制TVP5150模塊的復位

圖24

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5.8 通過I2C驅動提供的讀寫函數讀寫TVP5150的相關寄存器

圖25

下圖是需要寫TVP5150模塊的寄存器的集合

圖26

5.9 初始化camera接口的寄存器

圖27

下圖是圖像縮放示例

圖28

圖29

圖30

圖31

圖32

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S3C2440的camera接口特性及WinCE 下的驅動

http://www.21ic.com/app/computer/201009/65366_2.htm

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wince5.0下Camera驅動程序分析

http://bluefish.blog.51cto.com/214870/58112

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camera驅動移植總結

http://www.linuxview.net/show.php?id=155

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TVP5150的低功耗視頻解碼模塊

http://www.jdzj.com/diangong/article/2009-9-7/12471-1.htm

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ITU-R BT.601 /BT.656數字視頻標準

http://apps.hi.baidu.com/share/detail/18599810

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于WINCE6.0+S3C2443的camera驱动的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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