摄像头接口电路.pdf

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1、摄像头接口电路1．引言USB2.0摄像头微处理器支持高速USB2.0接口，内嵌强劲的图像后处理单元，JPEG高速编译码器，支持高达200万像素的CMOS传感器接口和CCD传感器接口，处理器设计的产品可以实现独特的运动监测功能与脸部追踪功能，这不仅大大加强了显示效果，提高了画面的品质，更拓展了PC摄像头的应用领域，如增强的实时视频聊天功能和门禁监测系统。主要功能：USB2.0高速传输并兼容USB1.1；高速图像后处理单元；JPEG高速编译码器；VGA下30帧／秒高速传输；CMOS／CCD接口；内置8比特微控制器。不仪具备以上的先进特性，还拥有以下多种可扩展性：

2、多个GPIO接口为增加连拍、LED指示灯、快捷键等功能提供了无限可能；USB2.0兼容USB1.1，为摄像头的广泛的使用增加了保障；支持多种操作系统，如64-bitWindow，WindowsXP，Linux，Mac，VxWorks,WinCE等等。以下就是对USB2.0摄像头微处理器的硬件设计方法及外围电路分布的介绍。2．系统硬件设计2.1振荡器USB2.0摄像头微处理器的钟频是12MHz，外部时钟频率稳定性必须小于±50ppm。图1是振荡器电路的设计参考图。2.2复位上电后，复位信号必须在低设置处停上最少10ms，才能使来自振荡器的信号稳定。芯片集将在3

3、41μs后进入稳定状态。图2展示了复位电路。二极管(D)在电力关闭时用于加快电容器(C)放电的速度。如果PCB空间不足，可选择将D去除。图3为上电顺序。2.3电源和地2.3.1电源和地的类型电源供应是由数字部分和模拟部分构成。2.3.2电源电路该电路使用的是单一电源供应模式。由外接电源供应3.3V的I／O电到芯片，再由其内置的PR(电源调节器)输出1.8V从DVDD引脚供应到USB-VDDL。内置PR电路需要将最少为10uF的电容放在与DVDD引脚最近的位置上。这些调节器必须能够做到在进入待机模式时自动转为低功耗状况。图4为3.3V电源电路。3、外围电路分布

4、USB2.0摄像头微处理器的外围接口分布主要有：USB2.0接口；EEPROM接口；传感器接口；其它功能PIN接口和USB2.0PCB排版。3.1USB2.0接口USB2.0接口如表2所示。USB_VRES是USB接口的电压参考值。USB_VRES的下拉电阻应该更为准确(推荐值6.2K±1％Ohm)。3.2EEPROM接口EEPROM接口如表3所示。如需要添加新的VID和PID或传感器配置，则需用一个2-线串行EEPROM。图5是EEPROM的应用电路。ESCK引脚是用来选择EEPROM大小的。当EEPROM大于16kbit时则需要一个上拉电阻。当EEPRO

5、M小于或等于16kbit时则将ESCK下拉。当要支持一颗新的CMOS传感器芯片时，则需外挂一颗64kbit的EEPROM。EEPROM可帮助更改PID，但在没有EEPROM时，ESCK引脚可用来做PID的选择。3.3传感器接口传感器接口有10根(10-bit)数据线。当传感器只有8根(8-bit)数据线被采用时，低两位数据线(CS_D1，CS_D0)应接成LOW的级别。在CS_CLK和CS_PCLKpin脚处接一个电阻(推荐220hm)并将它们与DSP放置的越近越好以用来减少反射的信号。CS_SCK和CS_SDA都被用做为opendrain，从内部上拉。CS

6、_PWDB控制传感器的电源。当视频打开时，CS_PWDB从低设定转变为高设定以开启传感器的电源。当视频关闭后，CS_PWDB的运作则反转过来以关闭传感器的电源。在待机模式下，由于USB待机电流限制是500uA，所以CS_PWDB也可输出低级别的设定。如果PIXCLK没有给芯片反馈，传感器也可以通过设置EEPROM来运行。3.4其它功能引脚TEST引脚需要用一个47KOhm的电阻将其连接到地。GPIO_FLIP和PRIVACY在正常情况下应接成HIGH。如果GPIO_FLIP是LOW，图象会旋转180度。如果PRIVACY是LOW，图象会转黑。如果需要SNAP

7、B功能，可接一个4.7KObm的电阻到I／OPower并接一个按钮到地，按下这个按钮即可拍静态图。GPIO_PWM是用来输出一个PWM信号的。3.5USB2.0PCB排版指南USBDP和DM的传送行程由高速(F／S)USB2.0的设计指导方针来确定。USBDP和DM的差分线阻抗是90ohm±15％。为将ESD免疫性最大化，工业设计需使USB连接处暴露的越少越好。USBDP／DM的连线要宽于22mil(1mil=25.4μm)并有7mil间距。按要求在DP／DM连线下需要有一条持续的地线，同时DP／DMPCB的后面的地线是不能分开的，也不能有通孔。需确保不相关

8、的信号连线、电源及元件远离DP／DM的连线。一个通用