N年前的一天，在淘宝上偶然看到一款ov7670的摄像头模块，九块包邮，瞬间就买了一块，反正便宜，管他用不用、能不能用。结果这一吃灰就是好几年，但我一直觉得mcu玩摄像头挺好玩的，总想着找机会试一下，这次就准备在w801上试试。

先来个试验完成的视频，供阅读本文的人决定要不要再看下面的内容。

之所以选择w801，是因为stm32和esp32使用ov7670的教程已经烂大街了，而w80x系列却没见到有人做摄像头的，所以选择一个没有研究资料的可以在研究过程中学到更多东西。

在找资料的过程中，我发现原来ov7670有两款类型的模块，一种就是便宜的几块钱的，另一种是比较贵的。贵的这种是多了一个fifo，目的就是为了降低mcu采集图像难度，这样看来有fifo版本才是初学摄像头玩家的良配，于是我就又购买了一块有fifo的ov7670模块。等拿到手一看，发现这两块都是骑飞电子出的，网上好像还有正点原子版本的、普中的等等，这些的引脚都不大相同，调试时还是得区分清楚。

然后得再购买两块w801，淘宝上同样还是九块钱包邮，但是为了省事，这次我选择了焊接好插针的版本，多花了十块钱。等拿到手一看，这次倒是比上一篇买的w806做工好了很多，电源和gnd引脚也挺多，这才是适合人用的mcu嘛。但是，我还是泪流满面：

    1. 明明多花了十块钱说好的焊接好插针，咋还有两边各3共6根插针没焊，可能我没理解全焊这个词的含义吧；

    2. 串口不支持SecureCRT工具直接打开使用，我推测可能把串口和复位电路连起来导致的，咱也不是很明白为啥同类的esp32可以完美打开使用，所以还需要特殊的一番配置才能用起来这工具（手动修改配置文件将"DTR Flow Control"和"RTS Flow Control"改为全0即可）；

为了方便观看效果，又选择了俩屏幕，一块st7789，另一块ili9341，虽然都是320*240分辨率的，但是这俩屏的性能却不一样，我又踩坑了：ili9341至少可以支持60MHZ时钟，但是st7789却最高只能到50MHZ。

现在摄像头、w801、屏幕已经齐活了，就可以开工了。

一. ov7670摄像头的基础知识

ov7670这款摄像头，引脚看着挺多，其实，一共可以分为这么几组/类：

    1. sioc和siod（或叫scl和sda），这个用的sccb协议，和i2c很相似，具体差异可以看网上分析，咱这里不详细解释，只是说明，它俩就是用来对摄像头进行各项参数配置的，如查询版本号、配置白平衡等等。它既可以在用拍照前配好，也可以在中途再去修改某些配置，所以它就是用来做配置控制功能的。

    2. d0-d7，这是8根数据线，拍照的数据就是用这8根线传递的。

    3. rst和pwdn用来控制复位和电源的，上电初始化时rst应该先拉低保持一段时间然后拉高。正常工作时，pwdn应该拉低，rst拉高。

    4. 其它的引脚就是信号和时钟类型的，如无fifi版本xclk就是ov7670摄像头的时钟，如果没有它，这摄像头基本上就是不工作的了。vsync就是用来通知mcu，我这一帧准备好了你可以取照片数据了；href和vsync类似，vsycn是一帧，而href只是指示这一行的数据好了。fifo版本少了些引脚，多了些fifo的控制脚。

ov7670的配置参数超级多，很多还是需要懂图像知识的，但是一般直接用店家提供的例程中的参数就没啥太大问题。

调试时，我建议的步骤为先读id，判断sccb流程是否可以正常工作；

sccb可以直接使用io模拟法方式实现最为简单，也就是说初始化之后读取0xa寄存器，判断值是不是0x76就可以知道是否正常工作。如果不正常，调试方法也非常简单，用逻辑分析仪直接抓，用i2c协议解析数据，很容易就能判断问题出在哪。

当sccb工作正常后，就可以抓图了，但是也不要直接就来抓拍实际照片，因为这样不好判断问题，可以配成生成八色图（也就是摄像头固定输出8条彩色图），通过观察这个画面判断是否抓图流程存在异常。

实际效果就是可以稳定的出现这样的画面：

简单说就是把0x71寄存器改成0xB5，当能出现八色图后改成0x35即可回复正常模式。

在我调试中发现，这俩寄存器的配置对调试影响是最大的，一般画面不稳定基本上就是这俩配的不对：

通常这个需要按照自己mcu情况来改着试了，不好说有啥固定值，如fifo版本我就用的默认值0x80和0x0a。

二. 有fifo版ov7670

这个真是超级简单，因为淘宝买的摄像头，店家提供例程的，还是好几种例程。我就照着stm32的io例程，翻译成w801的代码，唯独屏显方式不一样，我是rgb565，所以修改了下配置参数，一把就跑出了稳定的八色图。

然后就是改成正常模式，来看拍照效果。第一次用这个，发现镜头竟然需要手动调焦距，使劲拧就行，一直拧出来大半截画面就清晰了，效果可以看视频里的演示（视频先是用有fifo版本，接着是无fifo版本，然后接下来就是应用测试）。

整理了一份调试通的源码，供感兴趣的朋友参考   --->   w800_ov7670_with_fifo.7z （只支持cdk编译）

三. 无fifo版ov7670

这个难就难在xclk的模拟上，如果没有xclk时钟，这摄像头基本上就是不工作的，既不能配置也不能抓图，读id也是不行的。如果模拟不出高频时钟，那执行配置的速度就能慢如蜗牛，光一个初始化就能你放弃使用。虽然店家也是提供了stm32的例程，除了xclk其它的翻译成w801的代码也是非常容易，但就这个xclk还真是让人费脑筋。

通过琢磨stm32使用的思路，我对xclk的模拟考虑可以使用如下几种：

    1. 用定时器周期来翻转io模拟时钟，w801的硬件时钟精度是1us；

    2. 用pwm来输出时钟，w801的pwm在极限配置下可以输出20MHZ；

    3. 用psram的时钟来干这事，psram时钟最高80MHZ还可以往低配；

    4. 用sdio host时钟来干这是，sdio host时钟也是可配的，最高可达120MHZ；

因为ov7670最高可输出30fps，能达到的时钟24MHZ，但是w801可不好产生这个频率的时钟，而用硬件定时器时钟还是比较慢的所以就选择用w801能容易输出的20MHZ时钟来用，于是就选择简单易用的pwm玩一把了。

需注意，这个xclk时钟并不是一直以这一种方式工作。它在读d0-d7数据时还是要用io模拟方式，拉低拉高一次才能读一次数据。读完数据之后，就需要以高速方式模拟，等待vsync信号产生后，再次进入读图环节用io来模拟，如此反复。

最后也是成功读到八色图，然后实际抓图观察，因为我使用了有fifo版本的参数对其进行配置的，而这俩摄像头的版本并不是完全一致的，所以并没有把照片的颜色调好匹配，但也能正常运行观看效果了，懒得再调那堆天书一样的寄存器和参数了。无fifo版本运行效果如视频所示。

我发现无fifo版本的抗干扰性要比有fifo版本差，有fifo版本的用杜邦线连接的，拍照刷屏非常清晰毫无干扰。但是无fifo的就不是这样了，画面动一下线就对画面影响比较大，所以使用时推荐要按类别把杜邦线捆一起，如数据线捆一起、信号线捆一起、控制线捆一起。

整理了一份调试通的源码，供感兴趣的朋友参考   --->   w800_ov7670_without_fifo.7z （只支持cdk编译）

四. 这能干啥

这个问题，其实我是想在摄像头调通之后研究一下人脸识别、识物类应用的，再不齐也可以用个扫码吧，但是还没了解目前开源的识别框架有啥可以适合嵌入式的，等后面研究了再来补充吧。

倒是在github上发现了一个stm32做的车牌识别系统，于是我就移植到w801上简单测试了一下，果然对燃油车车牌识别还是挺灵敏的，可玩性不错，效果可以看视频的演示。

整理了一份调试通的源码，供感兴趣的朋友参考   --->   w800_ov7670_with_fifo_license_plate_recognition.7z （只支持cdk编译）

五. OV2640

在淘宝上看到一块仿正点原子的ov2640模组，看着使用简单，价格也便宜，于是又进行了一番探索。

这个使用也是非常简单，把原子哥的源码翻译成w801的即可，仅仅是io部分的修改和一个delay_ms适配。

ov2640支持jpg输出，图片最大可达1600X1200分辨率，这里显然只能输出到pc观看，所以原子哥也是提供了个uart的接收工具用来显示jpg图片，可以理论计算uart使用2M波特率传送，这速率也是不够看的，帧率应该还是没法流畅看，仅仅是给上位机一个抓图的意思了。

所以，我还是将图片输出到lcd上显示娱乐了一把，效果也还凑合，可以观看视频效果：

ov2640是可以做神经网络识别的，如esp-cam方案，这里咱目前还不了开源识别框架有啥可以在这种mcu上用的，待后续研究了再来拓展和深入优化用法，有了解的朋友也不妨留言指点一下。