以下内容皆是个人学习过程中的总结，记录一下整个过程，用于后期复习，如有不对之处，麻烦各位大佬指出~

(喜欢的朋友请注意~~~ 后期会持续更新)

OV2640概述：

OV2640是OV (OmniVision)公司生产的- -颗1/4 寸的CMOS UXGA (1632*1232) 图像传感器。传感器体积小，工作电压低，提供单片UXGA相机和图像处理器的所有功能。过SCCB总线控制，各种分辨率8/10的图像，如输出整帧、子采样、缩放和取窗等数据UXGA最高图像15帧/秒(SVGA可达30帧，CIF 可达60帧)。用户可以完成全面控制图像质量、数据格式和传输模式。所有图像处理功能包括伽玛曲线、白平衡、对比度、色度等都可以通过SCCB接口编程。OmmiVision 图像传感器采用独特的传感器技术过度减少或消除固定图案噪声、拖尾、浮散等光学或电子缺陷，提高图像质量，获得清晰稳定定色图像。

OV2640的特点有: ● 高灵低电压适用于嵌入式应用 ● 标准的SCCB接口，兼容IIC接口 ● 支持RawRGB、RGB(RGB565/RGB555). GRB422、YUV(422/420)和YCbCr (422) 输出格式 ● 支持UXGA、SXGA、SVGA并按比例缩小到从SXGA到40*30的任何尺寸 ● 支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准准等自动控制功能。支持色饱和度、色相、伽马、锐度等设置。 ● 支持闪光灯 ● 支持图像缩放、平移和窗口设置 ● 支持图像压缩输出JPEG图像数据. ● 自带嵌入式微处理器

OV2640引脚及功能框图：

OV2640传感器采用BGA包装，前端是照明窗，引脚在背面，引脚的分布如下图所示

图中的非彩色部分是与电源相关的引脚，颜色部分是主要的信号引脚，如下表所示451

下面我们配合图453中的OV2640功能框图解释这些信号引脚。

(1)控制寄存器

标号处的是OV根据这些寄存器配置的参数运行2640控制寄存器，这些参数由外部控制器通过SIO_C和SIO_D引脚写入，SIO_C与SIO_D跟踪使用的通信协议I2C十分类似，在STM我们可以直接在32中学I2C控制硬件外设。

(2)及时控制信号

包括标号OV2640通信、控制信号和外部时钟PCLK、HREF及VSYNC它们是像素同步时钟、行同步信号和帧同步信号，与液晶屏控制中的信号非常相似。RESETB引脚为低电平时复位整个传感器芯片，PWDN控制芯片进入低功耗模式。注意最后一个XCLK引脚，它跟PCLK完全不同，XCLK时钟信号用于驱动整个传感器芯片，外部输入OV2640的信号；而PCLK是OV2640输出数据时的同步信号，它是由OV2640输出信号。XCLK可由外部控制器提供外部晶振或类比XCLK之于OV2640就相当于HSE时钟输入引脚和STM32芯片关系，PCLK引脚可类比STM32的I2C外设的SCL引脚。

(3)感光矩阵

标号是感光矩阵，光信号在这里转换成电信号，经过各种处理，这些信号存储成由像素点表示的数字图像。

(4)数据输出信号

包括标号DSP根据控制寄存器的配置，对处理单元进行一些基本的图像处理操作。这部分还包括图像格式转换单元和压缩单元，转换数据最终通过Y0-Y9引脚输出，一般来说，我们使用8根据数据线传输，此时只使用Y2-Y9引脚，OV2640与外部设备的连接见上图

一、SCCB总线

对外部控制器OV通过2640寄存器的配置参数SCCB总线传输过去的，而SCCB总线跟I2C非常相似，所以在STM我们在32驱动器上直接使用电影I2C外设与它通信。SCCB与标准的I2C协议的区别在于，它每次只能写入或读取字节数据，因为SCCB最重要的是阉割IIC连续读写功能，即主机每读写一个字节后必须发送一个NA信号，而I2C该协议支持突然读写，即多个字节的数据可以写在一次传输中(EEPROM中页写入时序即突然写入)。关于SCCB协议的完整内容可自行百度搜索查看，下面我们简单介绍下。

1.1、SCCB简介

SCCB欧姆尼图像技术公司（OmniVision）应用于开发的总线OV因此，一般使用系列图像传感器OV图像传感器离不开SCCB总线协议。通俗地说SCCB有两种工作模式，一主多从，一主一从。

一主机多从即三线操作:(通过控制使能端SCCB_E控制选定的从机)

一主一从也就是说，二线操作:(默认:SCCB_E被拉低）

1.2、SCCB管脚定义

SCCB	IIC	方向	描述
SIO_E	\	主机发出	低电平有效，主机在总线空闲时将此引脚驱动为1，驱动为0时开始传输或悬挂模式
SIO_C	SCL	主机发出	总线空闲时主机驱动此引脚为1；当驱动SIO_E为0时，主机驱动此引脚为0或1；当挂起时主机驱动SIO_C为0； SIO_D只能在SIO_C为0时发生变化。
SIO_D	SDA	双向传输	当总线空闲时保持浮动，状态不固定（0、1或高阻态）相当于数据位！

1.3、SCCB时序

SCCB_E为低电平时传输有效，SIO_C为高电平时SIO_D读取数据（SIO_C为低电平时SIO_D改变）

1.3.1、开始传输的时序

开始传输开始于SCCB_E下降沿。在SCCB_E下降沿前，主机必须将SIO_D置1，这样可以避免读取传送之前产生的未知总线状态。在SCCB_E下降沿之前，SIO_D必须有tPRC时长的高电平，tPRC至少要15ns tPRA是SCCB_E下降沿之后SIO_D保持高电平的时间，tPRA至少要1.25us

//SCCB起始信号
//当时钟为高的时候,数据线的高到低,为SCCB起始信号
//在激活状态下,SDA和SCL均为低电平
void SCCB_Start(void)
{
	SCCB_SDA_OUT();		//数据线为输出模式
	SCCB_SDA=1;			//数据线高电平
	SCCB_SCL=1;			//在时钟高的时候数据线由高至低
	delay_us(50);
	SCCB_SDA=0;        //在时钟高的时候数据线由高至低
	delay_us(50);
	SCCB_SCL=0;			//数据线恢复低电平，单操作函数必要
	delay_us(50);
}

1.3.2、结束传输的时序

SCCB_E上升沿时表示结束传输，两个时间规定为tPSA和tPSC tPSC为SCCB_E上升沿之后SIO_D维持高电平的时间，tPSC至少15ns tPSA为SCCB_E之前SIO_D高电平的时间，tPSA至少0ns

//SCCB停止信号
//当时钟为高的时候,数据线的低到高,为SCCB停止信号
//空闲状况下,SDA,SCL均为高电平
void SCCB_Stop(void)
{
    SCCB_SDA_OUT();		//数据线为输出模式
    SCCB_SDA=0;         //数据线低电平
    delay_us(50);	 
    SCCB_SCL=1;	
    delay_us(50); 
    SCCB_SDA=1;	
    delay_us(50);
}

1.3.3、产生NA时序(用于读数据)

//SCCB_D先拉高，再把SCCB_C拉高，后把SCCB_C拉低，最后把SCCB_D拉低
void SCCB_No_Ack(void)
{
	SCCB_SDA_OUT();
	delay_us(50);
	SCCB_SDA=1;	
	SCCB_SCL=1;	
	delay_us(50);
	SCCB_SCL=0;	
	delay_us(50);
	SCCB_SDA=0;	
	delay_us(50);
}

1.3.4、读时序

//SCCB 读取一个字节
//在SCL的上升沿,数据锁存
//返回值:读到的数据
u8 SCCB_RD_Byte(void)
{
	u8 temp=0,j;    
	SCCB_SDA_IN();		//设置SDA为输入  
	for(j=8;j>0;j--) 	//循环8次接收数据
	{		     	  
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=1;
		temp=temp<<1;
		if(SCCB_READ_SDA)temp++;   
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=0;
	}	
	SCCB_SDA_OUT();		//设置SDA为输出    
	return temp;
}

1.3.5、写时序

//SCCB,写入一个字节
//返回值:0,成功;1,失败. 
u8 SCCB_WR_Byte(u8 dat)
{
	u8 j,res;	 
	for(j=0;j<8;j++) //循环8次发送数据
	{
		if(dat&0x80)SCCB_SDA=1;	 //高位先发送
		else SCCB_SDA=0;
		dat<<=1;
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=1;	   //高电平时写入
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=0;		//低电平时 改变SDA   
	}			 
	SCCB_SDA_IN();		//设置SDA为输入 
	delay_us(50);
	SCCB_SCL=1;			//接收第九位,以判断是否发送成功
	delay_us(50);
	if(SCCB_READ_SDA)res=1;  //SDA=1发送失败，返回1
	else res=0;         //SDA=0发送成功，返回0
	SCCB_SCL=0;		 
	SCCB_SDA_OUT();		//设置SDA为输出    
	return res;  
}

1.4、SCCB传输规则

一个基本传输单元称作一个相一个相包含总共9比特，前8比特为数据，第9比特为 Don’t-Care bit （不关心比特），该第9比特的数据取决于传输任务是读还是写如果是写操作则don’t care，如果为读操作为NA。一个传输任务的最大相个数是3。总结如下：每一个单元组成：8位数据+don’t care/NA 如果是主机发送数据，即进行写操作，第九位就为don’t care（不关心比特）如果是从机发送数据，即为读操作，第九位就为NA.

相1：主机向从机发送从机的ID号，SCCB协议支持一个主机和多个从机，因此这一个相目的是区分不同的从机，但如果我们只连接了一个从机时，也必须执行这样一个流程。实际上ID Address有8bit，其中bit7-bit1为从机的ID号，大小为0-127，一共能区分128个从机。OV2640的ID号为0x60。而bit0是用来区分对从机是写数据还是读数据，bit0=0代表写数据，bit0=1代表读数据，由于我们要向从机写数据，因此bit0应为0（0x60=01100000写入数据）。而相1中紧跟在ID Address这8位数据后的第九位是一个Don’t care bit（图中打X的位）。对于OV2640来说，从机在接收到主机送来的8bit数据后，将在SCL=1的期间，在SDA引脚输出低电平。在这期间，主机就可以读取SDA上的电平并进行判断，如果读取到低电平，表示从机已经顺利接收到了相1中的前8bit数据。说明数据传输成功，否则说明传输失败。

相2：主机向从机发送将要写入数据的寄存器的编号，寄存器的编号在OV传感器的数据手册上都能找到。寄存器的编号是一个8bit的数据。同样地，相2的第9bit也是一个Don’t care bit（图中打X的位），对该位的说明与相1相同相3：前面两个相指定了数据传输的从机ID以及要写入数据的寄存器的编号，这时候在第三个相就可以向前面指定的寄存器写入数据了。bit7-bit0是我们希望写入寄存器的数据。而第9bit也是一个Don’t care bit（图中打X的位），对该位的说明与相1相同。虽然每个相写入的数据不同，但其时序都是相同的，并且第九bit都是Don’t care bit

1.4.1、写寄存器值

写寄存器分三个阶段：写器件地址，写寄存器地址，写数据

//写寄存器
//返回值:0,成功;1,失败.
u8 SCCB_WR_Reg(u8 reg,u8 data)
{
	u8 res=0;
	SCCB_Start(); 					//启动SCCB传输
	if(SCCB_WR_Byte(SCCB_ID))res=1;	//写器件ID	  
	delay_us(100);
  	if(SCCB_WR_Byte(reg))res=1;		//写寄存器地址	  
	delay_us(100);
  	if(SCCB_WR_Byte(data))res=1; 	//写数据	 
  	SCCB_Stop();	  
  	return	res;
}

1.4.2、读寄存器值

读寄存器分两次两个阶段

第一个阶段：写器件地址，写要读的寄存器地址第二个阶段：写器件地址+1（表示读命令），读取数据，最后在发送NA信号

//读寄存器
//返回值:读到的寄存器值
u8 SCCB_RD_Reg(u8 reg)
{
	u8 val=0;
	SCCB_Start(); 				//启动SCCB传输
	SCCB_WR_Byte(SCCB_ID);		//写器件ID	  
	delay_us(100);	 
  	SCCB_WR_Byte(reg);			//写寄存器地址	  
	delay_us(100);	  
	SCCB_Stop();   
	delay_us(100);	   
	//设置寄存器地址后，才是读
	SCCB_Start();
	SCCB_WR_Byte(SCCB_ID|0X01);	//发送读命令	  
	delay_us(100);
  	val=SCCB_RD_Byte();		 	//读取数据
  	SCCB_No_Ack();
  	SCCB_Stop();
  	return val;
}

二、SCCB代码部分

2.1、sccb.c

#include "sys.h"
#include "sccb.h"
#include "delay.h"

//初始化SCCB接口 
void SCCB_Init(void)
{				
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能GPIOD时钟
  //GPIOF9,F10初始化设置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PD6,7 推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;  //PD6,7 推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化
 
  GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);
   
}			 

//SCCB起始信号
//当时钟为高的时候,数据线的高到低,为SCCB起始信号
//在激活状态下,SDA和SCL均为低电平
void SCCB_Start(void)
{
	SCCB_SDA_OUT();	
    SCCB_SDA=1;     //数据线高电平	   
    SCCB_SCL=1;	    //在时钟线高的时候数据线由高至低
    delay_us(50);  
    SCCB_SDA=0;
    delay_us(50);	 
    SCCB_SCL=0;	    //数据线恢复低电平，单操作函数必要	  
}

//SCCB停止信号
//当时钟为高的时候,数据线的低到高,为SCCB停止信号
//空闲状况下,SDA,SCL均为高电平
void SCCB_Stop(void)
{
	SCCB_SDA_OUT();	
    SCCB_SDA=0;
    delay_us(50);	 
    SCCB_SCL=1;	
    delay_us(50); 
    SCCB_SDA=1;	
    delay_us(50);
}  
//产生NA信号
void SCCB_No_Ack(void)
{
	delay_us(50);
	SCCB_SDA=1;	
	SCCB_SCL=1;	
	delay_us(50);
	SCCB_SCL=0;	
	delay_us(50);
	SCCB_SDA=0;	
	delay_us(50);
}
//SCCB,写入一个字节
//返回值:0,成功;1,失败. 
u8 SCCB_WR_Byte(u8 dat)
{
	u8 j,res;	 
	for(j=0;j<8;j++) //循环8次发送数据
	{
		if(dat&0x80)SCCB_SDA=1;	
		else SCCB_SDA=0;
		dat<<=1;
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=1;	
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=0;		   
	}			 
	SCCB_SDA_IN();		//设置SDA为输入 
	delay_us(50);
	SCCB_SCL=1;			//接收第九位,以判断是否发送成功
	delay_us(50);
	if(SCCB_READ_SDA)res=1;  //SDA=1发送失败，返回1
	else res=0;         //SDA=0发送成功，返回0
	SCCB_SCL=0;		 
	SCCB_SDA_OUT();		//设置SDA为输出    
	return res;  
}	 
//SCCB 读取一个字节
//在SCL的上升沿,数据锁存
//返回值:读到的数据
u8 SCCB_RD_Byte(void)
{
	u8 temp=0,j;    
	SCCB_SDA_IN();		//设置SDA为输入  
	for(j=8;j>0;j--) 	//循环8次接收数据
	{		     	  
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=1;
		temp=temp<<1;
		if(SCCB_READ_SDA)temp++;   
		delay_us(50);
		SCCB_SCL=0;
	}	
	SCCB_SDA_OUT();		//设置SDA为输出    
	return temp;
} 							    
//写寄存器
//返回值:0,成功;1,失败.
u8 SCCB_WR_Reg(u8 reg,u8 data)
{
	u8 res=0;
	SCCB_Start(); 					//启动SCCB传输
	if(SCCB_WR_Byte(SCCB_ID))res=1;	//写器件ID	  
	delay_us(100);
  	if(SCCB_WR_Byte(reg))res=1;		//写寄存器地址	  
	delay_us(100);
  	if(SCCB_WR_Byte(data))res=1; 	//写数据	 
  	SCCB_Stop();	  
  	return	res;
}		  					    
//读寄存器
//返回值:读到的寄存器值
u8 SCCB_RD_Reg(u8 reg)
{
	u8 val=0;
	SCCB_Start(); 				//启动SCCB传输
	SCCB_WR_Byte(SCCB_ID);		//写器件ID	  
	delay_us(100);	 
  	SCCB_WR_Byte(reg);			//写寄存器地址	  
	delay_us(100);	  
	SCCB_Stop();   
	delay_us(100);	   
	//设置寄存器地址后，才是读
	SCCB_Start();
	SCCB_WR_Byte(SCCB_ID|0X01);	//发送读命令	  
	delay_us(100);
  	val=SCCB_RD_Byte();		 	//读取数据
  	SCCB_No_Ack();
  	SCCB_Stop();
  	return val;
}

2.1、sccb.h

#ifndef __SCCB_H_
#define __SCCB_H_
#include "sys.h"

//IO方向设置
#define SCCB_SDA_IN()  {GPIOD->MODER&=~(3<<(7*2));GPIOD->MODER|=0<<7*2;}	//PD7 输入
#define SCCB_SDA_OUT() {GPIOD->MODER&=~(3<<(7*2));GPIOD->MODER|=1<<7*2;} 	//PD7 输出


//IO操作函数	 
#define SCCB_SCL    		PDout(6)	 	//SCL
#define SCCB_SDA    		PDout(7) 		//SDA	 

#define SCCB_READ_SDA    	PDin(7)  		//输入SDA    
#define SCCB_ID   			0X60  			//OV2640的ID

///
void SCCB_Init(void);
void SCCB_Start(void);
void SCCB_Stop(void);
void SCCB_No_Ack(void);
u8 SCCB_WR_Byte(u8 dat);
u8 SCCB_RD_Byte(void);
u8 SCCB_WR_Reg(u8 reg,u8 data);
u8 SCCB_RD_Reg(u8 reg);

#endif

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1.3.2、结束传输的时序

1.3.3、产生NA时序(用于读数据)

1.3.4、读时序

1.3.5、写时序

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1.3.1、开始传输的时序

1.3.2、结束传输的时序

1.3.3、产生NA时序(用于读数据)

1.3.4、读时序

1.3.5、写时序

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