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OV5640摄像头FPGA读写显示示例代码及文档(Verilog和Quartus项目).zip

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简介:
该资源包包含使用OV5640摄像头与FPGA配合工作的示例代码和文档,采用Verilog语言编写,并在Quartus平台上实现。适合进行图像采集、处理等项目的开发人员参考学习。 FPGA读写OV5640摄像头显示例程 Verilog逻辑源码及Quartus工程文件提供了一个详细的实现方案。本项目使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA,使用的软件版本为Quartus 17.1。 实验中采用了一款500万像素的OV5640摄像头模组(模块型号:AN5640)。该摄像头支持QSXGA (2592x1944)分辨率的照片拍摄功能,并能够提供包括1080P、720P、VGA和QVGA在内的多种视频图像输出格式。在此实验中,OV5640被配置为RGB565模式进行数据传输。 具体操作流程是先将摄像头采集到的视频帧写入外部存储器(SDRAM),然后再从该内存读取所需的数据以供显示在例如VGA或LCD等显示模块上使用。下面是用于实现上述功能的核心Verilog代码框架: ```verilog module top( input clk, //时钟输入信号 input rst_n, //复位信号,低电平有效 output cmos_scl, //连接到OV5640的I2C控制线(SCL) inout cmos_sda, //连接到OV5640的数据线(SDA) input cmos_vsync, //摄像头垂直同步信号 input cmos_href, //摄像头水平参考信号,表示有效数据到来 input cmos_pclk, //像素时钟信号 output cmos_xclk, //外部提供的CMOS传感器工作频率 input [7:0] cmos_db, //来自OV5640的数据线 output cmos_rst_n, //摄像头复位输出,低电平有效 output cmos_pwdn, //摄像头电源控制信号,高电平表示关闭状态 output vga_out_hs, //VGA水平同步脉冲输出 output vga_out_vs, //垂直方向的同步信号 output [4:0] vga_out_r,//红色分量输出线(5位) output [5:0] vga_out_g, //绿色分量(6位) output [4:0] vga_out_b, //蓝色分量(5位) output sdram_clk, //SDRAM时钟信号 output sdram_cke, output sdram_cs_n, output sdram_we_n, output sdram_cas_n, output sdram_ras_n, output [1:0] sdram_dqm, output [1:0] sdram_ba, //SDRAM的银行地址 output [12:0] sdram_addr, //SDRAM内存地址 inout[15:0] sdram_dq //数据线双向端口,用于读写操作 ); //参数定义部分省略 ``` 该模块通过与OV5640摄像头和外部存储(如SDRAM)的交互来完成视频帧的数据采集、处理及显示任务。

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  • OV5640FPGAVerilogQuartus).zip
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    该资源包包含使用OV5640摄像头与FPGA配合工作的示例代码和文档,采用Verilog语言编写,并在Quartus平台上实现。适合进行图像采集、处理等项目的开发人员参考学习。 FPGA读写OV5640摄像头显示例程 Verilog逻辑源码及Quartus工程文件提供了一个详细的实现方案。本项目使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA,使用的软件版本为Quartus 17.1。 实验中采用了一款500万像素的OV5640摄像头模组(模块型号:AN5640)。该摄像头支持QSXGA (2592x1944)分辨率的照片拍摄功能,并能够提供包括1080P、720P、VGA和QVGA在内的多种视频图像输出格式。在此实验中,OV5640被配置为RGB565模式进行数据传输。 具体操作流程是先将摄像头采集到的视频帧写入外部存储器(SDRAM),然后再从该内存读取所需的数据以供显示在例如VGA或LCD等显示模块上使用。下面是用于实现上述功能的核心Verilog代码框架: ```verilog module top( input clk, //时钟输入信号 input rst_n, //复位信号,低电平有效 output cmos_scl, //连接到OV5640的I2C控制线(SCL) inout cmos_sda, //连接到OV5640的数据线(SDA) input cmos_vsync, //摄像头垂直同步信号 input cmos_href, //摄像头水平参考信号,表示有效数据到来 input cmos_pclk, //像素时钟信号 output cmos_xclk, //外部提供的CMOS传感器工作频率 input [7:0] cmos_db, //来自OV5640的数据线 output cmos_rst_n, //摄像头复位输出,低电平有效 output cmos_pwdn, //摄像头电源控制信号,高电平表示关闭状态 output vga_out_hs, //VGA水平同步脉冲输出 output vga_out_vs, //垂直方向的同步信号 output [4:0] vga_out_r,//红色分量输出线(5位) output [5:0] vga_out_g, //绿色分量(6位) output [4:0] vga_out_b, //蓝色分量(5位) output sdram_clk, //SDRAM时钟信号 output sdram_cke, output sdram_cs_n, output sdram_we_n, output sdram_cas_n, output sdram_ras_n, output [1:0] sdram_dqm, output [1:0] sdram_ba, //SDRAM的银行地址 output [12:0] sdram_addr, //SDRAM内存地址 inout[15:0] sdram_dq //数据线双向端口,用于读写操作 ); //参数定义部分省略 ``` 该模块通过与OV5640摄像头和外部存储(如SDRAM)的交互来完成视频帧的数据采集、处理及显示任务。
  • OV5640与SDRAM程的Cyclone10 FPGA VerilogQuartus17.1件+
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    本资源提供基于Cyclone10 FPGA平台的OV5640摄像头模块及SDRAM显示例程的Verilog代码与Quartus17.1项目文件,附详细文档说明。 OV5640摄像头与SDRAM显示的Cyclone10 FPGA Verilog源码及Quartus17.1工程文件包含详细文档资料。该项目基于CYCLONE10LP系列中的10CL025YU256C8型号FPGA,提供了完整的Quartus工程文件以供学习参考。采用支持QSXGA (2592x1944)拍照功能的OV5640摄像头模组(模块型号:AN5640),能够输出更高分辨率视频画面,并且该摄像头还支持1080P、720P、VGA和QVGA等不同格式的视频图像。实验中,将OV5640配置为RGB565模式下工作,首先把接收到的数据写入外部存储器SDRAM,再从SDRAM读取数据并输出到显示设备如VGA或LCD上。 Verilog代码模块定义如下: ```verilog module top( input clk, input rst_n, inout cmos_scl, // OV5640 I2C时钟信号 inout cmos_sda, // OV5640 I2C数据线 input cmos_vsync, // 垂直同步信号 input cmos_href, // 水平参考信号,表示有效像素数据的开始和结束 input cmos_pclk, // 像素时钟 output cmos_xclk, // 外部提供给OV5640的时钟信号 input [7:0] cmos_db, // 输出端口已省略,包括摄像头控制信号和HDMI输出等 ); ``` 该模块通过I2C总线配置OV5640的工作模式,并使用SDRAM来缓存接收到的数据。设计还涉及到了SDRAM的接口定义,例如时钟、地址、数据以及读写使能等相关信号。 ```verilog output sdram_clk, // SDRAM 时钟输出 output sdram_cke, // SDRAM 时钟启用信号 output sdram_cs_n, // 芯片选择信号(低电平有效) output sdram_we_n, // 写使能信号(低电平有效) output sdram_cas_n, // CAS (Column Address Strobe) 控制线,用于指定列地址 output sdram_ras_n, // RAS (Row Address Strobe) 控制线,用于指定行地址 output[1:0] sdram_dqm, // 数据掩码信号(2位) output [1:0] sdram_ba, // 银行选择地址 output [12:0] sdram_addr,// SDRAM 地址 inout [15:0] sdram_dq // SDRAM 数据总线,双向输入输出端口 ``` 以上便是OV5640摄像头与SDRAM在Cyclone 10 FPGA上的显示实现概要。
  • 基于FPGAOV5640数据采集VGAVerilogQuartus件.zip
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    本资源包含基于FPGA实现OV5640摄像头的数据采集和VGA显示功能的完整Verilog代码及Quartus项目文件,适用于学习和研究。 FPGA设计实现OV5640摄像头采集数据并进行VGA显示输出的Verilog逻辑代码适用于Quartus工程源码文件。所用FPGA型号为Cyclone4E系列中的EP4CE10F17C8,使用的Quartus版本是18.0。 模块定义如下: ```verilog module ov5640_rgb565_1024x768_vga( input sys_clk, //系统时钟 input sys_rst_n, //系统复位信号,低电平有效 //摄像头接口 input cam_pclk, //CMOS数据像素时钟 input cam_vsync, //CMOS场同步信号 input cam_href, //CMOS行同步信号 input [7:0] cam_data, //CMOS数据输入 output cam_rst_n, //CMOS复位信号,低电平有效 output cam_pwdn, //电源休眠模式选择信号输出 output cam_scl, //SCCB_SCL线输出 inout cam_sda //SCCB_SDA线 //SDRAM接口 ,output sdram_clk, output sdram_cke, output sdram_cs_n, output sdram_ras_n, output sdram_cas_n, output sdram_we_n, output [1:0]sdram_ba, output [1:0]sdram_dqm, ,output[12:0]sdram_addr, inout [15:0]sdram_data //VGA接口 ,output vga_hs, output vga_vs, output [15:0]vga_rgb ); ``` 参数定义如下: ```verilog parameter SLAVE_ADDR = 7h3c; //OV5640的器件地址,值为7h3c parameter BIT_CTRL = 1b1; //字节地址设置位,值为1b1表示使用16位地址模式 parameter CLK_FREQ = 26d65_000_000; //i2c_dri模块的驱动时钟频率,设定为65MHz parameter I2C_FREQ = 18d250_000; //I2C SCL线的工作频率不超过400KHz parameter CMOS_H_PIXEL = 24d1024; //CMOS水平方向的像素数,用于设置SDRAM缓存大小 parameter CMOS_V_PIXEL = 24d768; //CMOS垂直方向的像素数,同样用于确定SDRAM缓存大小 ``` 信号定义如下: ```verilog wire clk_100m ; //100MHz时钟信号,用于SDRAM操作 wire clk_100m_shift ; ```
  • FPGA SD卡音乐播放Quartus资料包(含Verilog).zip
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    本资源包含一个完整的FPGA SD卡音乐播放器的示例代码与项目文件,采用Verilog编写,并附有详细文档说明。 FPGA读取SD卡音乐播放的Verilog逻辑源码及Quartus工程文件适用于Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8型号芯片,并使用了Quartus版本17.1进行开发。 实验简介:在先前完成的SD卡读写和音频模块录音与播放的基础上,本实验旨在通过搜索SD卡中WAV音乐文件并将其发送至音频模块以实现一个简单的音乐播放器功能。 2 实验原理: 该实验的一个关键点在于如何在没有操作系统支持的情况下直接从SD卡中读取每一个扇区的内容,并从中识别出WAV格式的文件。这里假设每个文件都从某个扇区的第一个字节开始并且是连续存储的,经大量测试发现FAT32文件系统中的文件确实符合这一特性。 2.1 WAV 文件格式: 大多数音频和视频文件都有特定的头部信息以标识其类型及属性,WAV也不例外。通过分析SD卡中每个扇区前几个字节的内容来判断该段数据是否为一个WAV文件。由于所有的WAV文件都采用RIFF(Resource Interchange File Format)标准格式,并且每个WAV文件头都会用RIFF作为标识符的前四个字符,因此本实验简单地通过检查扇区开始处的这4个字节来判断是否为一个WAV音频文件。紧接着这四个字节的是该文件大小的信息,在播放时需要跳过最初的88字节(即WAV头部信息)。 模块定义: ```verilog module top( input clk, // FPGA主时钟输入 input rst_n, // 复位信号,低电平有效 input key1, // 用户按键输入 input wm8731_bclk, // 音频模块的比特率时钟信号 input wm8731_daclrc, // DAC采样速率左右声道同步时钟 output wm8731_dacdat, // 发送给音频DAC的数据输出 input wm8731_adclrc, // ADC采样速率左右声道同步时钟 input wm8731_adcdat, // 从ADC接收的模拟数据输入 inout wm8731_scl, // I2C总线SCL信号端口,双向模式使用 inout wm8731_sda // I2C总线SDA信号端口,双向模式使用 output sd_ncs, // SD卡片选(SPI模式) output sd_dclk, // SD卡时钟输出 output sd_mosi, // 主控向SD卡的数据输出 input sd_miso // SD卡主控数据输入 ); //内部信号定义略去... wire[9:0] lut_index; //查找表索引,用于音频处理中的波形生成等操作。 wire[31:0] lut_data; wire[3:0] state_code; // I2C控制器模块实例化 i2c_config i2c_config_m0( .rst (~rst_n), //复位信号输入, 高电平有效 .clk (clk) //FPGA主时钟信号 ); ``` 上述代码中定义了一个顶层模块`top`,该模块包含了与SD卡和音频处理相关的接口以及内部逻辑。其中还包含一个I2C控制器实例化部分,用于配置外部的WM8731音频编解码器芯片(未完全列出)。
  • FPGA I2C_EEPROMVerilogQuartus件+说明.zip
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    本资源包含FPGA I2C EEPROM读写的Verilog代码与Quartus项目文件,并附有详细的文档说明,便于用户快速理解和应用。 FPGA读写i2c_eeprom的Verilog逻辑源码及Quartus工程文件包含文档说明。EEPROM型号为24LC04,所用FPGA型号为Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8,使用的是Quartus版本17.1。 以下是模块i2c_eeprom_test的Verilog代码定义: ```verilog module i2c_eeprom_test( input clk, input rst_n, input key1, inout i2c_sda, inout i2c_scl, output [5:0] seg_sel, output [7:0] seg_data); localparam S_IDLE = 0; localparam S_READ = 1; localparam S_WAIT = 2; localparam S_WRITE = 3; reg[3:0] state; wire button_negedge; reg[7:0] read_data; reg[31:0] timer; wire scl_pad_i, scl_pad_o, scl_padoen_o, sda_pad_i, sda_pad_o, sda_padoen_o; reg[ 7:0] i2c_slave_dev_addr; reg[15:0] i2c_slave_reg_addr; reg[ 7:0] i2c_write_data; reg i2c_read_req; wire i2c_read_req_ack; reg i2c_write_req; wire i2c_write_req_ack; wire[7:0] i2c_read_data; ax_debounce ax_debounce_m0( .clk (clk), .rst (~rst_n), .button_in (key1)); seg_decoder seg_decoder_m0( .bin_data (read_data[3:0]), .seg_data (seg_data_0)); seg_decoder seg_decoder_m1( .bin_data (read_data[7:4]), .seg_data (seg_data_1)); wire [6:0] seg_data_0, seg_data_1; seg_scan seg_scan_m0( .clk (clk), .rst_n(rst_n), .seg_sel(seg_sel), .seg_data(seg_data)); always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin state <= S_IDLE; i2c_write_req <= 0; read_data <= 8h00; timer <= 32d0; i2c_write_data <= 8d0; i2c_slave_reg_addr <= 16d0; i2c_slave_dev_addr <= 8ha0;//默认地址为‘000’,写操作 end else begin // 具体状态机逻辑及信号处理代码省略 end end ``` 该模块实现了一个基于FPGA的IIC EEPROM读写的控制电路。它通过按键启动EEPROM的操作,并将从EEPROM中读取的数据在数码管上显示出来,具体的状态转移和操作过程由always块中的状态机逻辑完成。 注意:以上代码仅展示部分关键定义及结构框架,在实际应用时还需完整实现各个子模块的详细功能以及完整的状态机控制流程。
  • OV5640程序
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    本示例展示如何使用OV5640摄像头模块进行图像采集和处理。通过简单易懂的代码实现摄像头初始化、预览及图片捕捉功能,适用于嵌入式视觉系统开发学习与实践。 OV5640 的寄存器配置是通过设置正确的寄存器值来使 OV5640 输出所需的图像格式,并将分辨率调整为一致。在 OV5640 的示例中,摄像头被配置成输出 RGB565 格式的数据。虽然 OV5640 有大量寄存器可供使用,但大多数用户无需深入了解这些细节。根据 OV5640 应用指南进行设置即可满足大部分需求。如需了解更多关于寄存器的信息,请参考 OV5640 的数据手册中的相关说明。 OV5640 使用 FPGA 上的 I2C(也称 SCCB 接口)来配置这些参数。在实验中,我们通过 0x4300 寄存器设置摄像头输出分辨率和显示设备的数据格式以匹配所需的输出格式。
  • 基于Cyclone 10LP FPGAOV5640数据采集与以太网传输至PC(含VerilogQuartus
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    本项目采用Altera Cyclone 10LP FPGA搭配OV5640摄像头模块,实现图像采集并通过以太网实时传输到PC端显示,附有详细Verilog源码和Quartus工程文件。 OV5640摄像头采集数据后通过以太网传输到PC进行1080p显示的Cyclone 10LP FPGA设计包含Verilog逻辑例程源码及quartus工程文件。 图像行号编号逻辑如下: Camera_ETH_Formator模块定义如下: ```verilog Camera_ETH_Formator Camera_ETH_Formator( .Rst_n(Init_Done), .PCLK(camera_pclk), .HREF(camera_href), .VSYNC(camera_vsync), .DATA(camera_data), .wrdata(fifo_wrdata), .wrreq(fifo_wrreq) ); ``` 相关信号定义如下: ```verilog wire fifo_wrreq; wire [7:0] fifo_wrdata; wire [12:0] fifo_usedw; assign GMII_GTXC = clk_125m; // 以太网时钟 UDP_Send模块定义如下: UDP_Send UDP_Send( .Clk(), .GMII_GTXC(GMII_GTXC), ); ``` 以上是设计中涉及到的部分Verilog代码逻辑描述。
  • 基于FPGA EP4CE10的双OV5640与HDMIVerilog HDL实现).zip
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    本项目利用FPGA EP4CE10芯片和OV5640双目摄像头,采用Verilog HDL语言编写硬件描述代码,实现了图像采集及处理,并通过HDMI接口进行实时视频输出。 FPGA EP4CE10驱动程序采用Verilog HDL实现,项目代码可以直接编译运行。
  • FPGA SPI FLASHVerilogQuartus件+说明.zip
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    该资源包包含了用于FPGA与SPI Flash进行读写操作的Verilog源代码、Quartus项目配置文件及相关详细文档,适用于嵌入式系统开发学习。 FPGA 读写SPI FLASH的Verilog逻辑源码Quartus工程文件及文档说明:由于 FPGA 是基于 SRAM 结构的,在断电后会丢失程序,因此需要一个外置 Flash 来保存配置信息。每次上电时,FPGA 需要从 Flash 中读取配置程序。在 ALINX 开发板中,常用的 SPI 接口 NOR Flash 只需 4 根 IO 线即可实现通信。 对于 FPGA 的配置 flash 而言,在上电期间会使用特定的 IO 来读取 Flash 内容,并完成操作后释放这些 IO 给用户程序使用。本实验的目标是设计一个 SPI 主设备控制器,根据 SPI Flash 数据手册中的指令要求执行擦除、编程和读取等操作。 具体来说,每次 FPGA 上电时都会从 flash 中的第一个字节中读取出数据并显示出来;当按下按键后,则将该数字加 1 并写回至 flash。
  • 基于FPGA的SD卡图取与VGAVerilogQuartus件.zip
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    本资源包包含了使用Verilog语言编写的在FPGA上实现从SD卡读取图像并输出到VGA显示器的完整代码和Quartus项目的配置文件,适用于数字系统设计学习与实践。 FPGA设计读取SD卡中的图片并通过VGA屏显示输出的Verilog设计Quartus工程源码文件使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE10F17C8型号,Quartus版本为18.0。 模块定义如下: ```verilog module top_sd_photo_vga( input sys_clk, //系统时钟 input sys_rst_n, //系统复位,低电平有效 // SD卡接口 input sd_miso, //SD卡SPI串行输入数据信号 output sd_clk, //SD卡SPI时钟信号 output sd_cs, //SD卡SPI片选信号 output sd_mosi, //SD卡SPI串行输出数据信号 // SDRAM接口 output sdram_clk, //SDRAM 时钟 output sdram_cke, //SDRAM 时钟有效 output sdram_cs_n, //SDRAM 片选 output sdram_ras_n, //SDRAM 行有效 output sdram_cas_n, //SDRAM 列有效 output sdram_we_n, //SDRAM 写有效 output [1:0] sdram_ba, //SDRAM Bank地址 output [1:0] sdram_dqm,//SDRAM 数据掩码 output [12:0] sdram_addr,//SDRAM 地址 inout [15:0] sdram_data //SDRAM 数据 // VGA接口 ,output vga_hs, //行同步信号 output vga_vs, //场同步信号 output [15:0] vga_rgb//红绿蓝三原色输出 ); ``` 参数定义: ```verilog parameter PHOTO_H_PIXEL = 640 ; // 设置SDRAM缓存大小,水平像素数为24d640,这里简化表示为640。 parameter PHOTO_V_PIXEL = 480; // 设置SDRAM缓存大小,垂直像素数为24d480,这里简化表示为480。 ``` 线网定义: ```verilog wire clk_100m ; // 100MHz时钟信号,用于SDRAM操作 wire clk_100m_shift; // 与clk_100m相位偏移的时钟信号 wire clk_50m; wire clk_50m_180deg ; wire clk_25m ; wire rst_n ; wire locked ; wire sys_init_done; //系统初始化完成标志 ``` SD卡读取相关定义: ```verilog // SD卡读信号线网 wire sd_rd_start_en ; // 开始写入SD卡数据的使能信号 reg [31:0] sd_rd_sec_addr ; // 存储要读取的数据扇区地址 wire sd_rd_busy; // 表示正在从SD卡中读取数据,为高电平有效 ```