边缘检测项目： 摄像头配置模块ov7670_config代码解析

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边缘检测项目： 摄像头配置模块ov7670_config代码解析

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作者：肖肖肖

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      摄像头配置模块的功能：根据摄像头配置指令模块ov7670_para的操作，产生对应的写寄存器命令、读寄存器命令给下游模块。具体功能如下：

1. 根据ov7670_para的参数，逐个配置或者读取寄存器；

2. 所有寄存器操作完成后，产生完成指示信号。

通过代码：`include“ov7670_para.v”，可以把边缘检测摄像头配置指令模块ov7670_para包含进本模块。

一、设计架构

摄像头配置模块采用两个计数器的架构：计数器reg_cnt表示的是对要配置的164个寄存器进行计数，计数器rw_cnt表示判断写数据还是读数据的时序。例如，在写时序时，判断参数是否要写寄存器，如果要写寄存器，此时才产生写命令，如果参数是不要写寄存器，此时也不产生写命令。其结构图如下：

计数器rw_cnt：寄存器读写时序计数器。用来区分“向寄存器写数据”还是“从寄存器读数据”这两个状态。当其为0时，表示判断是否写寄存器的时序，当其为1时，表示判断是否读寄存器的时序。不管读写属性参数是什么，每个寄存器都会占有这两个时序。

计数器reg_cnt：寄存器顺序计数器。对摄像头164个寄存器进行排序，按顺序配置各个寄存器。

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二、信号意义

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信号	类型	意义
clk	输入信号	时钟信号
rst_n	输入信号	复位信号，低电平有效。
config_en	输入信号	配置开始指示信号。 当接收到该信号为1时，就开始对寄存器进行配置。
rdy	输入信号	下游sccb模块准备好指示信号。 0：下游sccb模块正忙，不能向sccb发送配置指令； 1：下游sccb模块空闲，可以向sccb发送配置指令。
rdata	输入信号	从 SCCB模块返回的读寄存器数据。 此工程没有用到。
rdata_vld	输入信号	从SCCB模块返回的数据有效指示信号。 此工程没有用到。
wdata	输出信号	向下游SCCB模块配置寄存器的数据，当写寄存器命令有效时，此数据才有效。 设计逻辑：该数据取自摄像头配置指令的低8位，表示向需要配置的摄像头寄存器中写入的数据。
addr	输出信号	配置寄存器的读写地址，当写寄存器命令或者读寄存器命令有效时，此数据才有效。 设计逻辑：无论读还是写寄存器，其值均来自于摄像头配置指令的第9位到第16位，表示需要操作的摄像头寄存器的地址。
wr_en	输出信号	写寄存器命令。 设计逻辑：在“判断是否写时序”的时候，如果在配置指令中次高位为1，此时写寄存器命令有效，否则为0。
rd_en	输出信号	读寄存器命令。 设计逻辑：在“判断是否读时序”的时候，如果在配置指令中最高位为1，此时读寄存器命令有效，否则为0。
cmos_en	输出信号	下游摄像头图像采集cmos_capture模块使能信号。 复位后为0； 设计逻辑：当164个摄像头寄存器配置完成后为1，指示下游cmos_capture模块开始图像采集。
pwdn	输出信号	此工程没有用到。
reg_cnt	内部信号	寄存器顺序计数器。 表示配置164个寄存器的顺序。
add_reg_cnt	内部信号	寄存器顺序计数器加一条件。 每当判断完寄存器读写时序后，开始下一个寄存器的配置。
end_reg_cnt	内部信号	寄存器顺序计数器结束条件。 表示按顺序配置完164个寄存器。
flag_add	内部信号	摄像头寄存器配置状态指示信号。 0：非配置寄存器状态； 1：配置寄存器状态。
add_wdata	内部信号	摄像头寄存器配置指令。 具体参数见摄像头配置指令模块ov7670_para。
rw_cnt	内部信号	寄存器读写时序计数器。 用来区分“向寄存器写数据”还是“从寄存器读数据”这两个状态。 0：表示判断是否写寄存器的时序； 1：表示判断是否读寄存器的时序。
add_rw_cnt	内部信号	寄存器读写时序加一条件。 当处于寄存器配置状态并且下游sccb模块空闲，开始判断是否写/读寄存器的时序。
end_rw_cnt	内部信号	寄存器读写时序结束条件。 表示已经判断完是否写/读寄存器时序。

三、参考代码

下面展出本模块的设计，欢迎进一步交流，如果需要项目完整源代码，欢迎联系。

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module ov7670_config(      clk        ,      rst_n      ,      config_en  ,      rdy        ,      rdata      ,      rdata_vld  ,      wdata      ,      addr       ,      wr_en         ,         rd_en      ,      cmos_en    ,      pwdn              );      parameter      DATA_W  =          8;      parameter      RW_NUM  =          2;      input               clk      ;    //50Mhz      input               rst_n    ;      input               config_en;      input               rdy      ;      input [DATA_W-1:0]  rdata    ;      input               rdata_vld;      output[DATA_W-1:0]  wdata    ;      output[DATA_W-1:0]  addr     ; ( a' o7 Q* b, b  H; i% u      output              cmos_en  ;      output              wr_en    ;      output              rd_en    ;      output              pwdn     ;      reg   [DATA_W-1:0]  wdata     ;      reg   [DATA_W-1:0]  addr      ;      reg                 cmos_en  ;      reg                 wr_en    ;      reg                 rd_en    ; : G3 D, u" ~/ J+ r2 q( i+ G1 ]      reg   [8 :0]        reg_cnt  ;      wire                 add_reg_cnt/*synthesis keep*/;      wire                 end_reg_cnt/*synthesis keep*/;      reg                  flag_add     ;      reg   [17:0]        add_wdata/*synthesis keep*/; 6 M! i& o5 c  |. G      reg   [ 1:0]        rw_cnt     ;      wire                add_rw_cnt ;      assign              pwdn = 0;      `include "ov7670_para.v" ) I# s) s6 @. m" Q2 B      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             reg_cnt <= 0;          end          else if(add_reg_cnt)begin             if(end_reg_cnt)                 reg_cnt <= 0;             else                 reg_cnt <= reg_cnt + 1;          end      end      assign add_reg_cnt = end_rw_cnt;         assign end_reg_cnt = add_reg_cnt && reg_cnt==REG_NUM-1;      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             rw_cnt <= 0;          end          else if(add_rw_cnt) begin             if(end_rw_cnt)                 rw_cnt <= 0;             else                 rw_cnt <= rw_cnt + 1;          end      end      assign  add_rw_cnt = flag_add  && rdy;      assign  end_rw_cnt = add_rw_cnt  && rw_cnt==RW_NUM-1; 6 i: J: y0 ~& j% B9 v* _  F : E4 s$ a5 B/ @, W; w3 q6 f# P      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             flag_add <= 1'b0;          end          else if(config_en)begin             flag_add <= 1'b1;          end          else if(end_reg_cnt)begin             flag_add <= 1'b0;          end      end 2 a4 b; k, b0 H+ L+ T9 L      //cmos_en      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             cmos_en <= 1'b0;          end          else if(end_reg_cnt)begin             cmos_en <= 1'b1;          end      end : a* F& j$ }8 {( Q  Z; y      //add_wdata      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             wdata <= 8'b0;          end          else begin             wdata <= add_wdata[7:0];          end      end 8 a' a7 D( b& n- J      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             addr <= 8'b0;          end          else begin             addr <= add_wdata[15:8];          end      end . i% \3 n* }" V3 z" M% t- \6 \ ) d$ K9 Q' F9 `5 W1 w) H- y      //wr_en      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             wr_en <= 1'b0;          end          else if(add_rw_cnt && rw_cnt==0 && add_wdata[16])begin             wr_en <= 1'b1;          end          else begin             wr_en <= 1'b0;          end      end - o( s; T9 D; Y$ x! w  [  n % P: q6 r% x  o- F5 I. _; i      always  @(posedge clk or negedge  rst_n)begin          if(rst_n==1'b0)begin             rd_en <= 1'b0;          end          else if(add_rw_cnt && rw_cnt==1 && add_wdata[17])begin             rd_en <= 1'b1;          end          else begin             rd_en <= 1'b0;          end      end 3 s% C& B2 O: d! R- M& ? endmodule % B; P) H" o: g6 r7 } $ N6 c6 _$ |, Z8 u! x2 Y

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