标签: mt9f002

       MT9F002摄像头的分辨率是1400万像素，是APITINA公司的一棵非常好的CMOS芯片，成像质量可以和CCD相比美，应用场合比较多。MT9F002的输出接口有两种，一种是传输的并口，一种是APTINA自有的高速串行HISPI接口。并口开发简单，但输出带宽较低，FPS只有6.3；HISPI串口相对麻烦一些，但输出带宽更高，FPS可以到14。         HISPI串口不同于标准的MIPI接口，是APTINA公司的自有协议（现在APTINA已经被安森美收购）。HISPI协议也有两种标准，一种是SLVS，一种是HIVCM。具体区别以后再说。还是先说原理图设计方面的东西吧：        1、选择数据传输用的底板。MT9F002的带宽较高，还得对差分HISPI解码，因此选择之前做项目用的FPGA+USB3.0开发板。关于解码时用的缓存，FPGA内部的RAM显然不够，需要用到片外的大容量DDR2。关于这个底板，可以参考： http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3031200.HTM        2、关于MT9F002的封装，名字为iLCC48，查了一下，和之前开发过的MT9P006完全相同。iLCC48封装类似于QFN，需要开钢网+回流焊。以下是iLCC封装的尺寸图:       3、关于电源。MT9F002对电源的要求相当高，要非常注意，这里主要说一下供电。查一下MT9F002的数据手册，里面有原理图，如下：        电源的种类较多，从左到右分别是:VDD_IO=1.8V，VDD=1.8V，VDD_HISPI=1.8V，VDD_TX=1.8V，VDD_PLL=2.8V，VAA=2.8V，VAA_PIX=2.8V，共计7种。以上设计是针对HISPI的，并且是HIVCM模式的。如果用并口，或者是SLVS模式，有些电压是不同的。7种电压，采用7个LDO芯片，分别输出一种固定的电压，并且不共用。VAA的功耗较，LDO选择电流500mA以上的，其余7种电流较小，LDO选择电流200mA的就可以。        关于接地，可以采用混合地，也可以模拟地和数字F地分开设计。     (另公布一群号178338109，CYUSB3014开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程  QQ：2687652834

       MT9M001摄像头含有一个测试模式的功能，用来方便用户开发调试，不过这个功能太低级，和当下的摄像头的测试模式相比，功能比较含糊、简单。这里对这一功能做简单介绍，方便我的用户调试良子USB2.0摄像头开发板。（关于此开发板，请访问http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3027702.HTM）       与测试模式相关的寄存器有两个，一个测试数据，另一个是打开测试模式的开关。先说第一个测试数据，寄存器是0x32，定义如下：        MT9M001的寄存器地址是8位的0x32，数据 ADC resolution是10位的，编程写在16位的11：2位上。测试模式的开关是0x07的第6位，第6位编程为1，打开测试模式，上电默认为0，测试模式是关闭的，数据手册定义如下：       寄存器0x07的第6位就是测试功能的开关。第6位编程写进1，则打开测试功能，在10位数据线上输出之前寄存器0x32设定的数据。寄存器0x07的默认值是0x0002。   未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

       前面分别介绍了良子USB2.0摄像头开发上的FPGA和USB2.0芯片，FPGA可以用跑马灯程序来测试，USB2.0芯片可以用BULKLOOP例程来测试。这里介绍另外一个例程，将FPGA和USB2.0芯片连起来，用FPGA控制USB2.0芯片，工作在SLAVE FIFO模式。具体是FPGA产生递增的数据，写给USB2.0芯片，上位机再接收USB数据。通过查看接收的数据，可以看数据是否对齐，是否有数据丢失，或者有重复的数据。       有一点需要说明，这个例程没有SDRAM参与，只是FPGA和USB2.0芯片之间的数据传输。另外专门有一个例程有SDRAM参与，FPGA产生的递增数据先写入SDRAM，再从SDRAM读出写进USB2.0芯片，具体的功能和这个例程是一致的，可以查看下一篇文章。       FPGA的程序很简单。第一个模块当然是PLL，用来输出FPGA的同步时钟IFCLK，摄像头开发板上的晶振是48M，经过PLL之后也是48M ，加载到IFCLK引脚上。48M是CY7C68013A的最大同步时钟，在IFCLK是48M的情况下，数据的传输速度最快，带席最高。另个一个模块就是产生递增数据的模块，每一个时钟，16总线上的数据都增加1。       CY7C68013A内的固件程序也不复杂。固件工作在AUTO模式，只是实现了两个大端点2和6，清除了另外两个大端点4和8，FIFO大小是512字节，4倍模式。       测试时要先下载FPGA程序，再下载USB固件程序。原因很简单，FPGA要先产生IFCLK输送给USB芯片。当然，你也可以反过来下载固件，测试一下。用上位机采集数据如下：              测试时1是要选择IN端点，一次采集的数量量2大些，我这里设置的是51200字节，默认的值是512字节，比较小。3是示例的一个数据，显示的数据是7A 77，实际的数据是0x777A，是反的。数据传输到底有没有少数，多数，可以查看上图中的4，多采集几次，这里的数据是规律的，不会有变化。如果数据不是X3或者XB，那么需要仔细检查程序了，数据有错误了。   正在更新，，，，     未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

      前面测试的是130W像素的摄像头MT9M001，目前也在测试MT9T001，300万像素的摄像头。之所以选择MT9M001，主要是因为两者都是APTINA的摄像头，都是1/2英寸像面的，最关键的一点是两者的封装一致，可以焊接在同一个电路板上。焊接好的摄像头子板如下： 侧面图片如下：        在设计时，也考虑过MT9D001，是200万像素的摄像头，也可以共用同一块电路板。MT9D001暂时没有开发，会留在MT9P006之后开发。MT9P006是500万像素的摄像头，但像面尺寸不是1/2英寸的，因此不能共用一个电路板。上面提到的这些摄像头，信号的输出格式都是并口的，可以共用一块摄像头开发板（http://liangziusb.taobao.com/）。500万像素之后会开发MT9F002，是一款1400万像素的，但接口是APTINA特有的HISPI接口，也不是通用的MIPI接口。   未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834

       MT9M001的电路板以子板的形式和USB2.0开发板（以下称主板）相连，比较通用，以适合接入不同的摄像头子板。第一款配套的摄像头子板是MT9M001，第二款是300W像素的MT9T001，第三款是500W像素的MT9P006，第四款是1400W像素的MT9F002。现正在调试第二款摄像头，也很快会开发完毕。因为并口的摄像头原理上都一样，开发起来比较简单。只是第四款1400W像素的会有些麻烦，因为官方并口的摄像头已经不再生产了，只有高速串行差分接口的摄像头，这种接口是HISPI，也不是通用的MIPI接口，只能用FPGA去解码。       接着说MT9M001的原理图。原理图分为三部分，一是MT9M001芯片部分，二是电源部分，三是和主板的接口。完整的原理图可以从附件下载，CADENCE16.3格式的。芯片部分的原理图如下，       MT9M001所有的引脚都引出来了，方便调试。芯片的电源是分开的，分为模拟部分VAA和数字部分VDD。电阻R1和C17组成的复位电路是必不可少的，参考MT9M001的数据手册就可以。MT9M001的数据手册可以从网上下载。I2C通信的SDA和SCL直接连接到标准的26针接连器上。外部输入给MT9M001的时钟信号XMCLK，触发信号TRIGGER和STROBE也连到26针连接器上。MT9M001的输出信号PXCLK、FV和LV三个信号也接到26针连接器上。26针连接器定义如下，       26针连接器里含有两个电源，两个地。电源VBUS_IN是从主板引入的5V电源，供摄像头子板所用；另一个电源VDD_3P3是摄像头给主板上的BUFFER用的，以方便做电平偏移之用，以适合不同的摄像头的不同电压，如1.8V，2.5V，2.8V，3.3V等。MT9M001的输出电平是3.3V。电源部分如下所示，       电源部分是将VBUS_IN的5V通过LDO转换成3.3V，直接提供给MT9M001的数字电压VDD_3P3。模拟电压VAA_3P3是数字电压经过一个LC滤波转化而来，如下， 未完，待续，，，，，，。   (另公布一群号178338109，USB3.0开发专业讨论区)     淘宝店铺： http://liangziusb.taobao.com 良子.2015年    承接USB开发工程   QQ：2687652834