FPGA采集OV7725像素数据配仿真模型 全网最细解析

1 前语
OV7725的像素数据采集，是很多开发板标配的例程，属于FPGA图像处理的入门级应用，市面上的绝大多数开发板均给出了例程源码，但并未给出详细解释和仿真模型，导致很多同学下载例程后输出了图像，但不知其所以然，依然没有理解基于FPGA图像采集的方法和思路，等于做了无用功，所以，这篇文章就是要解决这个问题。

2 OV7725数据手册分析

1. 支持最大输出640X480@60Hz的分辨率输出，我们为何不直接输出这个分辨率呢？
2. 支持YUV、RGB565等格式输出，我们为何不选择RGB565呢？
3. 明确图像输出时序，并理解到位，如图：
   
4. 明确RGB565格式图像输出顺序，并理解到位，如图：
   
5. OV7725输出的前10~15帧图像是不可靠数据，应丢弃

3 设计思路

1. 采集场同步信号VS的上升沿；
2. 对场同步信号VS的上升沿计数；
3. 场同步信号VS的上升沿计数到10后，指示此时可以采集像素数据；
4. 检测到HREF拉高时，寄存第一个字节数据，并将寄存的第一个字节数据与第二个字节数据拼接输出；
5. 同步HS、VS、DE、DATA信号输出；

4 设计源码

module cmos_capture_data(input                 rst_n            ,  //复位信号    //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         ,                      //用户接口                              output                cmos_frame_vsync ,  //帧有效信号    output                cmos_frame_href  ,  //行有效信号output                cmos_frame_valid ,  //数据有效使能信号output       [15:0]   cmos_frame_data