特点技术规格
640 x 480 VGA分辨率图像尺寸640 x 480（VGA）1/4英寸格式透镜兼容像素尺寸5.6微米x 5.6微米板载10位ADC阵列尺寸3.6 mm x 2.7 mm车载调压器模拟增益x1至x16自动暗校准车载音频放大器灵敏度（典型值）2.05 V/lux秒I2c接口最大帧速率30 fps（带24MHz时钟）电源电压5V（USB）
低功率暂停模式或5线咬合输出3v3直接驱动帧抓取器信号：QCK和FST功耗激活（30fps）<30 mA悬浮<100微安
说明工作温度0oC-40oC
基于36针CLCC型STMicroelectronics封装的图像传感器CMOS技术是拜耳着色技术。
传感器提供原始数字视频输出订购细节，其中还包含嵌入式代码，以方便外部同步。零件号说明
传感器与一系列
用于VV6501C001 36针CLCC彩色传感器的STMicroelectronics配套处理器应用程序，如USB网络摄像头和数字剧照
摄像头。
I2c接口允许外部处理器配置设备并控制曝光和增益
设置。
低功耗销驱动的挂起模式简化了基于USB的设计。
车载调压器在5伏电压下工作USB供电并产生3v3和1v8电源外部处理器的电源。
概述
传感器概述
VV6501 VGA图像传感器以每秒30帧的速度生成原始数字视频数据。这个使用内部10位列ADC对图像数据进行数字化。产生的10位输出数据包括用于同步的嵌入式代码。数据被格式化为5位半字节。一个单独的还提供了数据确认时钟（QCK）和帧启动（FST）信号。
该传感器是完全配置使用I2c接口。
该传感器还包含一个音频低噪声前置放大器，用于外部麦克风。
传感器针对USB应用进行了优化，并包含驱动外部的电压调节器。
通过晶体管产生3v3和1v8电源。这些物资可由外部使用。
处理器。可使用专用的挂起输入引脚强制设备进入低功率状态。
同时维护设备配置。可使用上电复位信号（PORB）进行复位。
外部设备。
VV6501方框图
典型应用
USB网络摄像头
该传感器可与STMicroelectronics STV0676协处理器一起使用，以制作一个低成本的USB网络摄像头。
在此应用中，协同处理器提供传感器时钟并使用嵌入式控制与帧和行级计时同步的序列。然后，它会显示颜色在向主机提供最终图像数据之前，对传感器的原始图像数据进行处理。
使用USB接口。
传感器上的电压调节器用于控制外部双极晶体管以获得来自5V USB电源的传感器和协处理器电源。这种方法消除了需要更昂贵的外部电压调节电路。
输入USB电源为5 V。3v3数字调节器生成传感器数字电源。
部件和协同处理器IOS。1V8调节器为协处理器生成核心电源。
功能描述
本章前三节详细介绍了设备中的主要模块：
视频
音频
电源管理
最后一节介绍设备级操作模式，包括挂起。
视频块
概述
视频块的模拟核心包含一个VGA大小的像素阵列。集成时间和对一行像素的访问由Y地址块控制。正在读取的像素行是在列ADC中使用10位进行转换。数字化数据被读出到数字块中
格式化。10-B数据通过5线数字总线作为2个5-B传输到协处理器。
像素阵列的曝光或集成时间由外部协处理器计算，并且使用I2c接口传送到传感器。
视频块概述
数据同步可以通过使用数据流中的嵌入代码来实现。
或者使用专用的FST和QCK管脚。
成像阵列
物理像素阵列为656 x 496像素。像素大小为5.6微米乘5.6微米。
像素阵列
2个边框行
可见数组（640 x 480英寸）微米x 5.6微米像素（3.5840毫米x 2.6880毫米）2个边框行
附加的边框列和行包括在内，以实现
最终640 x 480大小的阵列。
微透镜
放置在可见像素上方的微透镜提高了光收集能力，从而提高了敏感。
传感器数据概述传感器数据在5线总线上输出。以及像素数据，在开始时有嵌入的代码以及每条视频线的末尾。这些代码前面总是有一个转义序列保证不会出现在视频数据本身。
视频数据值
数字数据总线
传感器数据可以是每像素8位或10位，传输如下
数字数据输出模式
使用SIF输出三态寄存器23位[5]可用于三态所有5条数据线、QCK和FST。输出垫驱动强度数据和QCK输出垫为三态，4 mA驱动器。
数据鉴定时钟（QCK）
一个数据鉴定时钟（QCK）是可用的，并补充了嵌入式控制序列。
此时钟在启用时连续运行，包括：快速QCK：时钟的下降沿每5或4位数据块构成一个
像素值。
慢QCK：上升沿限定构成像素的第一、第三、第五等数据块值，而下降沿限定第2、第4、第6等数据块。例如在4线中模式，时钟的上升沿限定了最重要的一部分，而下降沿限定了时钟限定了最低有效位。
QCK模式
线条格式
来自传感器的每一行数据从一个转义序列开始，然后是一个行代码，标识行类型。行代码后接两个字节，其中包含一个编码的行号。
每行以行尾代码结尾，然后是行平均值。唯一的例外是这是帧中的第一行，其中行尾代码后跟一个帧计数。
框架线条格式的开始
帧起始行包含前16个串行接口寄存器的内容，而不是任何寄存器的内容。视频数据。此信息紧跟行首的行代码。代码每个串行接口值后
输出这16个串行接口寄存器值需要32个像素的时钟周期。剩余像素行的视频部分的时间段使用07H值填充。前两个像素位置还填充了07H字符如果串行接口寄存器位置未使用，则输出寄存器0的值。
在活动视频结尾的转义序列和行代码之后，输出帧计数。
活动视频线格式
所有视频数据都包含在活动视频线上。像素数据显示为连续的
活动行中的字节。
黑线格式
黑线包含来自传感器黑线的信息（保持零曝光）。这
某些协处理器可以使用信息。
黑线格式
暗线包含来自传感器暗线的信息（金属屏蔽光）。这个传感器使用来自这些测线的信息计算暗平均偏移值，即然后应用于视频数据，以确保图像数据的已知“黑色”级别。
为了降低帧速率，可以通过添加空白数据行来延长帧长度。这些不包含视频或黑线数据。在默认的VGA模式下，没有空行。
框架线条格式结束帧结束线的唯一目的是表示帧的结束，它不包含视频数据。
延长线长度
用户可以通过写入串行寄存器82和83来延长线路长度。线条长度填充插入EAV序列后，确保SAV和EAV之间的距离序列保持不变。
帧格式
每个视频帧由一系列数据线组成 VGA帧格式
0帧线开始
延长帧间周期
用户可以选择通过写入来增加帧长度来延长帧间周期。
串行寄存器97和98。在这种情况下，插入适当数量的额外空行在帧结束（EOF）线和帧开始（SOF）线之间。这意味着SOF和EOF之间的距离保持不变。
暗校准算法
黑线监控逻辑会累积一些暗像素，计算平均值，然后将此平均值与相应的黑色水平进行比较。串行寄存器45中有一个位，
确定应用的偏移量是来自串行寄存器44的用户可编程值，还是偏移取消处理器计算的值。
暗偏移消除算法从输入到泄漏的黑线中积累数据。
计算出积分器和适当的偏移量。
在曝光/增益改变、通电或退出暂停模式时，历史记录暗校准泄漏积分器被重置为输入值，因为之前存储的值将过时了。
用户控件
串行接口允许用户进行以下附加控制：累积暗像素，计算暗像素平均值并报告，但不适用于
数据流
累积暗像素，计算暗像素平均值，报告并应用内部计算偏移到数据流传感器时钟和帧速率控制帧速率由输入传感器时钟和下面的一些附加寄存器决定。
用户控制。传感器时钟
传感器需要单端时钟输入。24兆赫时钟需要产生30帧每秒VGA图像。结果是12兆赫的像素率。
较慢的帧速率为了实现较慢的帧速率，用户有许多选项：通过添加空行（通过SIF寄存器）增加帧间时间应用较慢的外部时钟使用传感器内部时钟分频器（通过SIF寄存器）划分外部时钟。
时钟分频器
传感器包含一个4位寄存器，用户用它来选择时钟分频器设置给出clk_div值和除法器比率之间的映射。
曝光/增益控制传感器不包含任何形式的自动曝光或增益控制。正确生成曝光图像、曝光和增益值必须从外部计算并写入传感器。
通过串行接口。
暴露计算
像素的曝光时间和ADC范围（因此增益）可通过串行接口。下面的解释假设增益和曝光值已更新作为5字节串行接口自动递增序列的一部分。
获取时间和曝光更新
曝光值和增益值在传感器内重新计时，以确保只有一组新值应用于每帧开始时的传感器阵列。当新的曝光值通过串行接口写入，但尚未应用于传感器。
数组。
在应用到传感器阵列的新曝光值和读取新曝光值的结果。增益不存在相同的延迟值。为确保新曝光和增益值正确对齐，传感器延迟相对于新曝光的应用，一帧一帧地应用新的增益值价值。
为了消除传感器阵列只能看到部分新曝光和增益的可能性设置，如果串行接口通信扩展到帧边界，则内部重新计时
在将数据写入“曝光”页中的任何位置时，将禁用“曝光”和“增益”数据。串行接口寄存器映射。因此，如果5字节的曝光和增益数据以自动递增顺序发送，则传感器不可能只消耗部分新曝光和获取数据。
音频放大器主要功能由于3.3V调节电源的带隙，PSRR微偏压参考值非常高。
作为音频带宽中低频过滤的RC网络。
全差分低噪声放大器，通过串行中频增益控制（6dB步进0dB至+42dB）。
AudOutp和AudOutn上的动态范围高达1.8vpp VV6501音频放大器的典型应用
电源管理
调压器
设备上的电源管理块避免了对任何外部系统的要求。5伏摄像头产品中的调节器。
数字调节器1-该5 V至3.3 V调节器使用外部双极晶体管供电负载高达200 mA。它通常用于为传感器数字逻辑供电，也可用于如果需要，提供一个外部协处理器。这个调节器一直开着。
数字调节器2-此3.3 V至1.8 V调节器使用外部双极晶体管供电负载高达100 mA。如果需要，此电源可用于外部协处理器。这调节器由PDREG1V8销控制，如果不需要，必须关闭。
音频放大器调节器-此5 V至3.3 V调节器为音频放大器和缓冲器供电。
用于向麦克风提供参考的放大器（负载5 mA）。应该是外部的用2.2微F电容器去耦。对于没有音频的应用，此调节器可能通过SIF寄存器断电。
视频调节器-该5 V至3.3 V调节器为模拟视频电路供电。应该是外部用2.2微F电容器去耦。
电压调节器方框图
上电复位单元当数字电源低于时，上电复位单元会产生一个低通脉冲。
他们的下限。上电复位信号在内部重置传感器，也可在可用于重置协处理器。
Porb单元监视3v3和1v8电源。如果不需要1V8电源，则PDVREG1V8必须系高。
挂起模式
暂停模式是电流小于100微安时可能的最低功耗模式。
模式设备内部的外部时钟被选通，模拟块断电。
通过驱动悬挂销使传感器进入悬挂模式。为了尽可能降低功耗，还应关闭时钟源挂起模式的持续时间。
传感器软复位通过设置“软复位”位（位），可以将所有串行接口寄存器重置为其默认值。
设置寄存器0。这会导致传感器进入低功率模式。
消息解释
与传感器的所有串行接口通信必须从启动条件开始。如果开始条件后跟一个有效的地址字节，然后可以进行进一步的通信。这个传感器将通过驱动sda线低电平来确认收到有效地址。的状态存储读/写位（地址字节的LSB），从sda中取样的下一个数据字节可以
被解释。
在写入序列中，收到的第二个字节是地址索引，用于指向内部寄存器。以下字节的MSB是索引自动递增标志。如果此标志是设置后，串行接口将自动增加一个位置的索引地址每个从机确认。因此，主机可以连续地向从机发送数据字节，直到从设备无法提供确认，或者主设备终止与停止条件或发送重复启动（SR）。如果使用自动增量功能，则主机会不必发送索引来伴随数据字节。
当从机接收到数据时，它被逐位写入串行/并行寄存器。在每个数据字节之后从机已接收，生成确认，然后将数据存储在内部由当前索引寻址的寄存器。
在读取消息期间，当前索引在设备地址字节之后的字节中读取。
从从属设备读取的下一个字节是当前寄存器的内容索引。然后将该寄存器的内容并行加载到串行/并行寄存器中，并由SCL从设备中超时。
在每个字节的末尾，在读和写消息序列中，由接收设备。尽管VV6501一直被认为是从设备，但它的作用是当总线主控请求从传感器读取数据时，发送器。
在增量读或写序列的末尾，寄存器中的终端索引值将大于从中读取或写入的最后一个位置。后续读取将使用此索引开始从内部寄存器检索数据。
消息只能由总线主节点终止，或者通过发出一个停止条件，或者一个重复的在读取操作期间读取完整字节后，启动条件或负确认。
信息类型
本节给出了从串行口读取数据和向串行口写入数据的基本操作指南。
接口。
串行接口支持可变长度消息。消息可能不包含数据字节，一个数据字节或多个数据字节。此数据可以写入或读取公共或不同位置在传感器内。下面详细介绍了可用的说明范围。
不写数据字节，只设置后续读取消息的索引。
多位置写入（使用自动增量索引位）用于快速信息传输。下面给出了这些操作的示例。内部寄存器的完整描述见
I2c寄存器
登记图
传感器寄存器可分为5大类：状态寄存器（只读）具有位有效功能的设置寄存器影响输出图像亮度的曝光参数
视频定时功能
任何可以写入的内部寄存器也可以从中读取。有许多只读包含设备状态信息的寄存器（例如设计修订详细信息）。
以h或l结尾的名称表示内部寄存器的最高或最低有效部分。注释H字节中未使用的位置用零填充。
每个寄存器的详细描述如下。地址索引显示为十进制数字。
曝光控制寄存器
有一组可编程寄存器控制传感器的灵敏度。寄存器如下
跟随：
精细暴露
粗曝光时间
模拟增益
时钟划分
增益参数不影响积分周期，而是在传感器芯的输出级。
注意：外部曝光（粗糙、精细、时钟划分或增益）值不会立即生效。
串行接口的数据在视频帧开始时由曝光算法读取。如果用户通过串行接口读取曝光值，则报告的值将是迄今为止的数据。
由于串行接口逻辑本地存储所有数据，因此未被暴露算法使用。
写入传感器。
在写入曝光数据和使用曝光逻辑数据之间，第0位设置状态寄存器。增益值在粗、细和时钟划分之后更新一帧。
参数，因为增益直接应用于视频输出级，不需要长设置粗细曝光和时钟分割的时间。
为了消除传感器阵列只能看到部分新曝光和增益的可能性设置，如果串行接口通信扩展到帧边界，则内部重新计时在将数据写入“曝光”页中的任何位置时，将禁用“曝光”和“增益”数据。
串行接口寄存器映射。因此，如果5字节的曝光和增益数据以自动递增顺序发送，则传感器不可能只消耗部分新曝光和获取数据。
一些参数值的范围是有限的，任何编程超出范围的值是裁剪到允许的最大值。
