人物在ARM 9平台下操作的CMOS图像传感器数据采集系统涉及三大类传感器的应用

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  • 2024年12月23日
  • 在追求成本效益和设计创新性的同时,基于S3C2410的CMOS图像传感器数据采集系统为我们提供了一个新的解决方案。与那些依赖于DSP的昂贵系统不同,这种新系统采用了更为简洁、节能且体积小巧的设计理念。 首先,我们需要了解CMOS技术及其发展历程。随着市场对高性能图像传感器需求的增加,CMOS技术得以迅速发展,其独特之处在于将像素阵列与外围支持电路(如图像传感器核心、单一时钟、所有的时序逻辑

人物在ARM 9平台下操作的CMOS图像传感器数据采集系统涉及三大类传感器的应用

在追求成本效益和设计创新性的同时,基于S3C2410的CMOS图像传感器数据采集系统为我们提供了一个新的解决方案。与那些依赖于DSP的昂贵系统不同,这种新系统采用了更为简洁、节能且体积小巧的设计理念。

首先,我们需要了解CMOS技术及其发展历程。随着市场对高性能图像传感器需求的增加,CMOS技术得以迅速发展,其独特之处在于将像素阵列与外围支持电路(如图像传感器核心、单一时钟、所有的时序逻辑、可编程功能和A/D转换器)集成在同一块芯片上。这使得CMOS图像传感器具有体积小、重量轻、功耗低以及编程方便等优点,而这些优势已经使其应用领域日益广泛。

然而,大多数现有的基于CMOS图像传感器的采集系统都依赖于DSP进行控制并通过USB接口将数据传输到PC机进行后续处理。这样的设计不仅成本较高,而且功耗大,并且体积上也有所限制,不适合一些简单但要求灵活性高的应用场景。本文提出的解决方案正是为了应对这一挑战。

我们的选择之一是OmniVision公司生产的一款黑白CMOS数字图像传感器OV7141,它具备640×480=307 200个像素,可以达到30帧每秒的速度输出数字图像是其主要特点。此外,该芯片还具有高灵敏度、高动态范围以及抗开花等特性,使其非常适合各种复杂环境下的工作。

在实际应用中,OV7141可以通过SCCB接口来设置曝光量、增益、白平衡等参数,这些参数能够即时生效,为用户提供极大的操作灵活性。此外,该芯片内嵌有8位A/D转换器,可同步输出8位数字视频流D[7…0]及相应同步信号PCLK,HREF,VSYNC,以供外部设备读取和处理。

为了降低整体成本而提高性能,我们选择了Samsung公司推出的小型微处理器S3C2410。这款16/32位RISC处理器配备了丰富内部设备,如分离式Cache,内建MMU, LCD支持, NAND Flash引导, 系统管理者(片选逻辑和SDRAM), UART通道,DMA,PWM定时计数,A/D转换,触摸屏接口,IIC-BUS接口, USB主机/设备端口及SD/MMC卡接口,以及内部PLL锁相环时钟倍频能力,使得它成为一种经济实用的解决方案。

最后,在实现硬件连接方面,我们需要考虑到两者的数据输出电路接口、中断控制电路以及IIC总线通信模块。在确保无冲突的情况下,将两个部分连接起来,并利用DMA技术实现高速数据交互,同时保持整个系统结构简洁易维护,是本文提出的关键创新之处。