Camera SPI协议讲解

• 该文章写于2016年，一直未发表。近期工作中又涉及到了Camera相关的内容，重新温习了下相关知识。决定把这篇文章发表出来，大家共同学习。

  SPI(Serial Peripheral Interface)串行外围设备接口, 是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，它是一种高速的，全双工，同步的通信总线。SPI的通信原理很简单，它以主从模式(Master-Slave)工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，如下：
（1）SDI–主设备数据输入，从设备数据输出；
（2）SDO–主设备数据输出，从设备数据输入；
（3）SCLK–时钟信号，由主设备产生；
（4）CS–从设备使能信号，由主设备控制。
  如果只做单向传输，可以省掉一根数据线，主从设备一对一时，CS片选信号都可以省掉，从设备一直使能即可。最终只需要2根线即可以实现数据传输。

  CPOL是用来决定 SCK 时钟信号空闲时的电平，CPOL＝0，空闲电平为低电平，CPOL＝1 时，空闲电平为高电平。CPHA 是用来决定采样时刻的，CPHA=0，在每个周期的第一个时钟沿采样，CPHA＝1，在每个周期的第二个时钟沿采样。SPI输出数据可以高位优先(MSB)，也可以低位优先(LSB)。如果数据宽度超过8bit，则高8bit先传输，如16位宽的一个数据，则先将高8位送出，再将低8位送出。

  Sensor采用SPI输出图像数据时，Sensor是作为Master，产生SCK(Serial Clock)和SDO，SDO支持1bit、2bit、4bit传输模式，即需要1根、2根或4根Data线。

  各种配置序列如下，MSB先发送，LSB类似。

  SPI不像DVP一样有HSYNC、VSYNC用来做行同步和帧同步，为标记行头行尾、帧头帧尾，定义了一个24bit的Sync code和8bit的Packet ID，定义了四种Packet ID分别表示Frame Start、Frame End、Line Start和Line End。

  展讯平台的定义如下：

  帧数据结构如下：

  MTK平台对Sync Code和Packet ID的定义有所差别，如下：

  帧结构如下：
  其中DATA_ID定义了数据类型，如下表：

  Packet_Size是一行的数据量大小，如Image Width=240，YUV422的数据，Packet_Size=240x2=480Byte。只有当DATA_ID里CRC使能打开后才会在Line_Data之后镶嵌CRC校验码，且只能对Line_Data进行校验，不能校验同步头数据。
  以上只是对展讯、MTK平台Camera SPI数据传输协议做了简单的介绍，更加详细的介绍请查看它们提供的相关文档。
  Camera SPI除了上面所介绍的1wire、2wire模式外，还有一种1wire+1Vsync(SSN)模式，用一根数据线来输出Vsync帧同步信号，而SDO0上的数据包格式不会发生变化。
  SPI接口既然有这么多种不同的模式选择，Sensor便都开放的有相关的寄存器用于设置，调试时搞清楚主控接收方的协议要求是怎样的，如LSB还是MSB、CPHA前沿还是后沿、CPOL高还是低、SCK连续还是非连续、多SDO数据分配方式、数据打包格式、需要几条SDO、硬件接线要求等等，按要求配置相关寄存器即可。目前SPI主要应用在低像素(8W，30W)Sensor上，如GC6123、GC6133、GC0310、BY3A01、SP0820、SP0A19等，支持SPI的平台基本上都是功能机，如SC6531、MT6261、RDA8851等。各平台支持模式如下：
    SC6531：1wire、2wire、1wire+SSN；
    MT6261：1wire、2wire；
    RDA8851：1wire、2wire；
  SPI接口没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。没有校验机制，串行数据流，一旦同步头受到干扰出错，便会引起黑屏。SCK、SDO都是高频线，Layout时不能相互或与其它高频线并排、重叠走线，远离高频信号线，最好用GND线保护起来。
  Camera SPI输出波形在HB、VB空闲态时，SDO输出低电平，SCK可输出低电平，也可持续输出时钟信号。

最后

以上就是仁爱钢笔为你收集整理的Camera SPI协议讲解的全部内容，希望文章能够帮你解决Camera SPI协议讲解所遇到的程序开发问题。

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