至簡設計法之OV7670圖像采集

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題目

實現攝像頭OV7670的配置及完成圖像的采集。請讀者考慮實現該功能需要哪些模塊？進行模塊劃分并給出端口定義，不需要寫出代碼。

模塊劃分

根據需配置外設交互架構，模塊劃分如圖6-16所示：

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圖6-16 初步模塊劃分


進一步分析配置模塊及接口模塊。

1. 配置模塊

從OV7670的datasheet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，又能夠實現不同的功能。配置模塊根據配置要求產生讀寫命令、數據與地址給接口模塊。配置表里包含操作碼，所有寄存器的地址以及寄存器的配置值。

下面詳細介紹配置表，以下是OV7670的部分配置表：

明德揚科教

（1）REG_NUM表示此外設寄存器總數。

（2）配置表存放的格式為：“操作碼”+“地址”+“配置值”，比如：add_wdata = {2'b11,16'h1204}，其操作碼是2’b11，地址是8’h12，配置值是8’h04。

（3）操作碼為2比特，00表示空操作；01表示只讀；10表示只寫；11表示先寫后讀。

（4）配置模塊讀取配置表，根據操作碼來發送命令給接口模塊。如果操作碼為00，則跳過此命令；如果操作碼為01，則產生一個讀命令給接口模塊，讀地址是配置表給出的地址；如果操作碼為10，則產生一個寫命令給接口模塊，寫地址和寫數據由配置表給出；如果操作碼為11，則先給寫命令，寫地址和寫數據由配置表給出，執行完后，再給讀命令，讀地址與本次操作的寫地址相同。


采用需配置外設交互架構，在配置具有多功能的外設的寄存器時，能夠很方便地進行調試，僅需通過修改配置表就可以實現，所以明德揚強烈推薦此類外設使用該構架。調試過程一般是確認讀操作，看能否讀1個寄存器數據，從而確保讀操作沒問題；然后寫1個寄存器再讀出來，確認讀出來的數據是不是寫進去的數據，從而確保讀寫操作沒問題；之后連續依次讀寫一組寄存器，確保每次讀寫都正確；最后把讀功能取消，只保留寫功能，作為最后的代碼。


2. 接口模塊

接口模塊需要完成兩個功能：一是完成OV7670的配置，即根據配置模塊的讀寫命令及數據產生SCCB操作時序（查閱OV7670的datasheet，OV7670的配置接口是SCCB）；二是完成OV7670的圖像采集。所以模塊劃分原則一，一個功能一個模塊，接口模塊可以劃分為SCCB接口模塊與采集模塊。

綜上，模塊劃分結果如圖6-18。

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圖6-18 模塊劃分框圖


模塊的端口及模塊之間數據流向

模塊劃分好后，需要進一步確認模塊的端口及模塊之間的數據流向。可參考5.1.2 模塊劃分端口規范。模塊劃分最終結果如圖6-19所示：

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圖6-19 模塊劃分最終框圖




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