原创基于MT9M114+CYUSB3014的UVC摄像头开发1（软硬件准备）

 2020-9-12 21:46  11289 25 25 分类: FPGA/CPLD 文集: USB3开发板

UVC摄像头功能强大，应用广泛。这里简单记录了UVC摄像头的开发，摄像头（SENSOR）选择的是MT9M114，一款比较老的并口摄像头，720P格式的。CYPRESS官方提供了一个例程AN75779，就是基于MT9M114+CYUSB3014的，所以读者朋友最好也选择MT9M114，这样就可以实际运行固件，下载固件到电路板中看到图像了。MT9M114是支持DVP及MIPI输出接口的SENSOR，由于年代较早，目前已经不是很好找了，我也是托朋友定制了100只，方便学习测试用。CYUSB3014只能通过GPIF II 接口接收DVP的信号，如果需要开发MIPI接口，可能需要CYUSB3065芯片了。基于CYUSB3065的MIPI摄像头开发板，读者可以从淘宝上找到，地址为：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-21201341831.10.32f0ebfdkIDyoM&id=584708422939

关于并口摄像头（DVP），除了CYUSB3014能够处理外，还有FTDI公司的FT602也能够处理，两者唯一的差别是CYUSB3014是单芯片的UVC方案，FT602Q是FPGA+FT602Q方案，读者可以根据自己项目的需求，选择这两个合适的UVC方案。FT602Q的开发板，可以从淘宝上找到：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4023-21201341830.29.32f0ebfdkIDyoM&id=584815580701

1、关于硬件电路板。测试UVC功能，肯定需要实际的硬件电路板，方便更改代码及实际看图像效果，本次开发使用的电路板是基于MT9M114+CYUSB3014，参考官方的AN75779代码，完成所有代码的测试功能。这里单CYUSB3014的方案，优点是比较简单，常用的单目和双目摄像头，基本上都是这个方案，720P以下的SENSOR都可以用这个方案。如果读者想开发1080P的SENSOR，需要切换到FPGA+USB3.0的方案，带宽可以轻松到300M字节每秒（1080P带宽为240M），这也是我最后的目标。FPGA+USB3.0 的开发板，我这里有多种型号，可以加我企鹅392425239沟通。以下是本文使用的开发板：

开发板本身并不复杂，由两块板组成，图中红色的CYUSB3014主板+图中绿色的MT9M114子板。红色主板是一个CYUSB3014的最小系统，有3.3V+1.2V的两个LDO电源，设置启动方式的红色4位拔码开关，调试用的RS232串口，标准的20针JTAG调试座，加上电源开关组成，最大的特点是所有的GPIO，包括32位数据总线+十几根控制线+I2C两根线+I2S 4根线全部引出，可以方便连接任何外部并口SENSOR。绿色的SENSOR板主要是3路LDO电源，一个I2C的电平偏移芯片，一个24M时钟，4片数据锁存芯片，比较简单。

2、关于待测试的固件源代码。读者可以从CYPRESS官网下载AN75779的压缩包，含一份文件How to Implement an Image Sensor Interface Using EZ-USB FX3 in a USB Video Class (UVC) Framework，还有固件源代码的压缩包。读者可以在这个例程的基础上进行开发，毕竟用CYUSB3014芯片实现UVC功能，并不是一件很轻松的事情。这份针对MT9M114的代码，我测试了很长时间，稳定性还是可以的，当然我是在WIN7及WIN10系统上测试的，并没有在LINUX及安桌系统上测试。

3、关于UVC的上位机应用程序。常用的UVC显示程序，百度里有很多，如AMCAP、VirtualDub，MPC-HC等等，并且有很多是提供源代码的。不过这个专业源件内容复杂，还是需要专业的上位机开发人员来处理的，一般的电子工程师就不要浪费这个时间了。我测试用的E-CAM软件，类似AMCAP软件，或者你也可以自己开发一个UVC的上位机软件。

4、体验一下MT9M114的实际效果。从官网下载来的AN75779压缩包，含有一个IMG文件，通过CONTROL CENTER程序直接下载这个IMG文件到3014的RAM中就可以，实际的图像效果如下，拍摄的是我的工作台，上面全是电路板，显得比较乱。这里是连接到USB2接口上，显示的是VGA分辨率的图像，如果接在USB3接口上，显示的是720P的图像。另外，由于是在晚上拍摄的，夜晚的图像效果并不是很好，还有一个原因是十几年前的SENOSR了，图像效果没有后出的SENOSR效果好。