OV7670摄像头显示

只看该作者 · 2020-11-7 18:00

1.2.3 参考代码

1. //矩阵键盘

always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_col_ff0 <= 4'b1111;
key_col_ff1 <= 4'b1111;
end
else begin
key_col_ff0 <= key_col ;
key_col_ff1 <= key_col_ff0;
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (rst_n==0) begin
shake_cnt <= 0;
end
else if(add_shake_cnt) begin
if(end_shake_cnt)
shake_cnt <= 0;
else
shake_cnt <= shake_cnt+1 ;
end
end
assign add_shake_cnt = key_col_ff1!=4'hf;
assign end_shake_cnt = add_shake_cnt && shake_cnt == TIME_20MS-1 ;
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
state_c <= CHK_COL;
end
else begin
state_c <= state_n;
end
end
always @(*)begin
case(state_c)
CHK_COL: begin
if(col2row_start )begin
state_n = CHK_ROW;
end
else begin
state_n = CHK_COL;
end
end
CHK_ROW: begin
if(row2del_start)begin
state_n = DELAY;
end
else begin
state_n = CHK_ROW;
end
end
DELAY : begin
if(del2wait_start)begin
state_n = WAIT_END;
end
else begin
state_n = DELAY;
end
end
WAIT_END: begin
if(wait2col_start)begin
state_n = CHK_COL;
end
else begin
state_n = WAIT_END;
end
end
default: state_n = CHK_COL;
endcase
end
assign col2row_start = state_c==CHK_COL && end_shake_cnt;
assign row2del_start = state_c==CHK_ROW && row_index==3 && end_row_cnt;
assign del2wait_start= state_c==DELAY && end_row_cnt;
assign wait2col_start= state_c==WAIT_END && key_col_ff1==4'hf;
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_row <= 4'b0;
end
else if(state_c==CHK_ROW)begin
key_row <= ~(1'b1 << row_index);
end
else begin
key_row <= 4'b0;
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (rst_n==0) begin
row_index <= 0;
end
else if(add_row_index) begin
if(end_row_index)
row_index <= 0;
else
row_index <= row_index+1 ;
end
else if(state_c!=CHK_ROW)begin
row_index <= 0;
end
end
assign add_row_index = state_c==CHK_ROW && end_row_cnt;
assign end_row_index = add_row_index && row_index == 4-1 ;
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (rst_n==0) begin
row_cnt <= 0;
end
else if(add_row_cnt) begin
if(end_row_cnt)
row_cnt <= 0;
else
row_cnt <= row_cnt+1 ;
end
end
assign add_row_cnt = state_c==CHK_ROW || state_c==DELAY;
assign end_row_cnt = add_row_cnt && row_cnt == 16-1 ;
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_col_get <= 0;
end
else if(state_c==CHK_COL && end_shake_cnt ) begin
if(key_col_ff1==4'b1110)
key_col_get <= 0;
else if(key_col_ff1==4'b1101)
key_col_get <= 1;
else if(key_col_ff1==4'b1011)
key_col_get <= 2;
else
key_col_get <= 3;
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_out <= 0;
end
else if(state_c==CHK_ROW && end_row_cnt)begin
key_out <= {row_index,key_col_get};
end
else begin
key_out <= 0;
end
end
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_vld <= 1'b0;
end
else if(state_c==CHK_ROW && end_row_cnt && key_col_ff1[key_col_get]==1'b0)begin
key_vld <= 1'b1;
end
else begin
key_vld <= 1'b0;
end
end
always @(*)begin
if(rst_n==1'b0)begin
key_en = 0;
end
else if(key_vld && key_out==0)begin
key_en = 4'b0001;
end
else if(key_vld && key_out==1)begin
key_en = 4'b0010;
end
else if(key_vld && key_out==2)begin
key_en = 4'b0100;
end
else begin
key_en = 0;
end
end
endmodule

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码

1.3 锁相环1.3.1 接口信号

PLL_1：pll_sd

信号名	I/O	位宽	定义
Inclk0	I	1	输入时钟50M
C0	O	1	输出时钟25M
C1	O	1	输出时钟100M

PLL_2：cmos_pll

信号名	I/O	位宽	定义
Inclk0	I	1	输入时钟25M
C0	O	1	输出时钟25M

1.3.2 设计思路

此模块是使用Quartus生成的PLL IP核，相关的生成步骤、功能原理等可以看明德扬论坛中关于PLL的介绍。

IP核设计（PLL）

1.3.3 时钟网络

本工程共有5个时钟，硬件上的晶振提供的50M时钟。由于摄像头的驱动时钟为25M，因此需要由锁相环产生一个25M的时钟xclk，摄像头输出图像数据的同时，会输出一个像素时钟pclk，该时钟是和图像数据对齐的，由于摄像头属于外设，是临时插在开发板上的，因此，插得不牢、晃动、碰撞等，都有可能造成摄像头输出的时钟pclk的不稳定，因此这里将此时钟经过锁相环，产生一个同频同相的稳定时钟clk_25M，作为之后图像处理模块的工作时钟。而SDRAM的工作时钟是100M，因此需要通过锁相环产生100M的时钟。通过架构图中模块的颜色来进行判别，按键检测模块、配置模块和SCCB模块都是采用的xclk；图像采集模块、存储控制模块和VGA接口模块都是采用的clk_25M；SDRAM接口模块的工作时钟为100M。

1.4 配置模块设计
1.4.1接口信号

信号名	I/O	位宽	定义
clk	I	1	工作时钟 100M
rst_n	I	1	系统复位信号，低电平有效
Config_en	I	1	开始配置指示脉冲
rdy	I	1	下游模块准备好指示信号
rdata	I	8	从摄像头中读取的数据
rdata_vld	I	1	读取数据有效指示信号
Wdata	O	8	将要写到摄像头中的数据
Wr_en	O	2	写使能
Addr	O	8	摄像头寄存器地址信号
rd_en	O	1	读使能
Cmos_en	O	1	配置完成指示信号
Pwdn	O	1	摄像头待机状态指示信号

1.4.2配置表

需要配置的寄存器信息都在配置表文件中保存，通过寄存器计数器reg_cnt进行读取，18bit位宽的信号add_wdata为保存配置信息的信号，其中add_wdata[17]表示读属性，当其为1时，表示该寄存器可读；daa_wdata[16]表示写属性，当其为1时，表示该寄存器可写；add_wdata[17:8]表示寄存器地址；add_wdata[7:0]表示要往寄存器中写入的值。

寄存器地址表示的寄存器以及数据每一位代表的意思，可以参考ov7670_中文版数据手册

OV7670摄像头模块资料及参考学习资料

举例说明：add_wdata={2’b11,16’h1e31}，其中2’b11表示该寄存器可读可写，寄存器地址为8’h1e，查数据手册可知，寄存器名为MVFP，表示水平镜像/竖直翻转使能。数据的位[7:8]作为保留位，没有作用；位[5]表示水平镜像使能，0为正常，1为镜像；位[4]表示竖直翻转使能，0为正常，1为翻转；位[3]保留；位[2]表示消除黑太阳使能；位[1：0]保留。写数据为8’h31，表示开启水平镜像和竖直翻转。

注意，该文件不可综合，不要添加到编译软件中综合，否则会报错，只需要将此文件放到工程目录下即可。

1.4.3参考代码

parameter REG_NUM = 164;
always@(*) begin
case(reg_cnt)
0 : add_wdata = {2'b11,16'h1204};
1 : add_wdata = {2'b11,16'h40d0};
2 : add_wdata = {2'b11,16'h3a04};
3 : add_wdata = {2'b11,16'h3dc8};
4 : add_wdata = {2'b11,16'h1e31};
5 : add_wdata = {2'b11,16'h6b00};
6 : add_wdata = {2'b11,16'h32b6};
7 : add_wdata = {2'b11,16'h1713};
8 : add_wdata = {2'b11,16'h1801};
9 : add_wdata = {2'b11,16'h1902};
10 : add_wdata = {2'b11,16'h1a7a};
11 : add_wdata = {2'b11,16'h030a};
12 : add_wdata = {2'b11,16'h0c00};
13 : add_wdata = {2'b11,16'h3e10};
14 : add_wdata = {2'b11,16'h7000};
15 : add_wdata = {2'b11,16'h7100};
16 : add_wdata = {2'b11,16'h7211};
17 : add_wdata = {2'b11,16'h7300};
18 : add_wdata = {2'b11,16'ha202};
19 : add_wdata = {2'b11,16'h1180};
20 : add_wdata = {2'b11,16'h7a20};
21 : add_wdata = {2'b11,16'h7b1c};
22 : add_wdata = {2'b11,16'h7c28};
23 : add_wdata = {2'b11,16'h7d3c};
24 : add_wdata = {2'b11,16'h7e55};
25 : add_wdata = {2'b11,16'h7f68};
26 : add_wdata = {2'b11,16'h8076};
27 : add_wdata = {2'b11,16'h8180};
28 : add_wdata = {2'b11,16'h8288};
29 : add_wdata = {2'b11,16'h838f};
30 : add_wdata = {2'b11,16'h8496};
31 : add_wdata = {2'b11,16'h85a3};
32 : add_wdata = {2'b11,16'h86af};
33 : add_wdata = {2'b11,16'h87c4};
34 : add_wdata = {2'b11,16'h88d7};
35 : add_wdata = {2'b11,16'h89e8};
36 : add_wdata = {2'b11,16'h13e0};
37 : add_wdata = {2'b11,16'h0010};
38 : add_wdata = {2'b11,16'h1000};
39 : add_wdata = {2'b11,16'h0d00};
40 : add_wdata = {2'b11,16'h1428};
41 : add_wdata = {2'b11,16'ha505};
42 : add_wdata = {2'b11,16'hab07};
43 : add_wdata = {2'b11,16'h2475};
44 : add_wdata = {2'b11,16'h2563};
45 : add_wdata = {2'b11,16'h26a5};
46 : add_wdata = {2'b11,16'h9f78};
47 : add_wdata = {2'b11,16'ha068};
48 : add_wdata = {2'b11,16'ha103};
49 : add_wdata = {2'b11,16'ha6df};
50 : add_wdata = {2'b11,16'ha7df};
51 : add_wdata = {2'b11,16'ha8f0};
52 : add_wdata = {2'b11,16'ha990};
53 : add_wdata = {2'b11,16'haa94};
54 : add_wdata = {2'b11,16'h13ef};
55 : add_wdata = {2'b11,16'h0e61};
56 : add_wdata = {2'b11,16'h0f4b};
57 : add_wdata = {2'b11,16'h1602};
58 : add_wdata = {2'b11,16'h2102};
59 : add_wdata = {2'b11,16'h2291};
60 : add_wdata = {2'b11,16'h2907};
61 : add_wdata = {2'b11,16'h330b};
62 : add_wdata = {2'b11,16'h350b};
63 : add_wdata = {2'b11,16'h371d};
64 : add_wdata = {2'b11,16'h3871};
65 : add_wdata = {2'b11,16'h392a};
66 : add_wdata = {2'b11,16'h3c78};
67 : add_wdata = {2'b11,16'h4d40};
68 : add_wdata = {2'b11,16'h4e20};
69 : add_wdata = {2'b11,16'h6900};
70 : add_wdata = {2'b11,16'h7419};
71 : add_wdata = {2'b11,16'h8d4f};
72 : add_wdata = {2'b11,16'h8e00};
73 : add_wdata = {2'b11,16'h8f00};
74 : add_wdata = {2'b11,16'h9000};
75 : add_wdata = {2'b11,16'h9100};
76 : add_wdata = {2'b11,16'h9200};
77 : add_wdata = {2'b11,16'h9600};
78 : add_wdata = {2'b11,16'h9a80};
79 : add_wdata = {2'b11,16'hb084};
80 : add_wdata = {2'b11,16'hb10c};
81 : add_wdata = {2'b11,16'hb20e};
82 : add_wdata = {2'b11,16'hb382};
83 : add_wdata = {2'b11,16'hb80a};
84 : add_wdata = {2'b11,16'h4314};
85 : add_wdata = {2'b11,16'h44f0};
86 : add_wdata = {2'b11,16'h4534};
87 : add_wdata = {2'b11,16'h4658};
88 : add_wdata = {2'b11,16'h4728};
89 : add_wdata = {2'b11,16'h483a};
90 : add_wdata = {2'b11,16'h5988};
91 : add_wdata = {2'b11,16'h5a88};
92 : add_wdata = {2'b11,16'h5b44};
93 : add_wdata = {2'b11,16'h5c67};
94 : add_wdata = {2'b11,16'h5d49};
95 : add_wdata = {2'b11,16'h5e0e};
96 : add_wdata = {2'b11,16'h6404};
97 : add_wdata = {2'b11,16'h6520};
98 : add_wdata = {2'b11,16'h6605};
99 : add_wdata = {2'b11,16'h9404};
100 : add_wdata = {2'b11,16'h9508};
101 : add_wdata = {2'b11,16'h6c0a};
102 : add_wdata = {2'b11,16'h6d55};
103 : add_wdata = {2'b11,16'h6e11};
104 : add_wdata = {2'b11,16'h6f9f};
105 : add_wdata = {2'b11,16'h6a40};
106 : add_wdata = {2'b11,16'h0140};
107 : add_wdata = {2'b11,16'h0240};
108 : add_wdata = {2'b11,16'h13e7};
109 : add_wdata = {2'b11,16'h1500};
110 : add_wdata = {2'b11,16'h4f80};
111 : add_wdata = {2'b11,16'h5080};
112 : add_wdata = {2'b11,16'h5100};
113 : add_wdata = {2'b11,16'h5222};
114 : add_wdata = {2'b11,16'h535e};
115 : add_wdata = {2'b11,16'h5480};
116 : add_wdata = {2'b11,16'h589e};
117 : add_wdata = {2'b11,16'h4108};
118 : add_wdata = {2'b11,16'h3f00};
119 : add_wdata = {2'b11,16'h7505};
120 : add_wdata = {2'b11,16'h76e1};
121 : add_wdata = {2'b11,16'h4c00};
122 : add_wdata = {2'b11,16'h7701};
123 : add_wdata = {2'b11,16'h4b09};
124 : add_wdata = {2'b11,16'hc9F0};
125 : add_wdata = {2'b11,16'h4138};
126 : add_wdata = {2'b11,16'h5640};
127 : add_wdata = {2'b11,16'h3411};
128 : add_wdata = {2'b11,16'h3b02};
129 : add_wdata = {2'b11,16'ha489};
130 : add_wdata = {2'b11,16'h9600};
131 : add_wdata = {2'b11,16'h9730};
132 : add_wdata = {2'b11,16'h9820};
133 : add_wdata = {2'b11,16'h9930};
134 : add_wdata = {2'b11,16'h9a84};
135 : add_wdata = {2'b11,16'h9b29};
136 : add_wdata = {2'b11,16'h9c03};
137 : add_wdata = {2'b11,16'h9d4c};
138 : add_wdata = {2'b11,16'h9e3f};
139 : add_wdata = {2'b11,16'h7804};
140 :add_wdata = {2'b11,16'h7901};
141 :add_wdata = {2'b11,16'hc8f0};
142 :add_wdata = {2'b11,16'h790f};
143 :add_wdata = {2'b11,16'hc800};
144 :add_wdata = {2'b11,16'h7910};
145 :add_wdata = {2'b11,16'hc87e};
146 :add_wdata = {2'b11,16'h790a};
147 :add_wdata = {2'b11,16'hc880};
148 :add_wdata = {2'b11,16'h790b};
149 :add_wdata = {2'b11,16'hc801};
150 :add_wdata = {2'b11,16'h790c};
151 :add_wdata = {2'b11,16'hc80f};
152 :add_wdata = {2'b11,16'h790d};
153 :add_wdata = {2'b11,16'hc820};
154 :add_wdata = {2'b11,16'h7909};
155 :add_wdata = {2'b11,16'hc880};
156 :add_wdata = {2'b11,16'h7902};
157 :add_wdata = {2'b11,16'hc8c0};
158 :add_wdata = {2'b11,16'h7903};
159 :add_wdata = {2'b11,16'hc840};
160 :add_wdata = {2'b11,16'h7905};
161 :add_wdata = {2'b11,16'hc830};
162 :add_wdata = {2'b11,16'h7926};
163 : add_wdata = {2'b11,16'h0903};
164 : add_wdata = {2'b11,16'h3b42};
default : add_wdata = 0;
endcase
end

[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码

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