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[资料] S5K3L2XX 1/3.2" 13M CMOS 图像传感器应用说明

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发表于 2022-8-17 16:41:49 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
S5K3L2XX 是一款高度集成的 1300 万像素相机芯片,包括 CMOS 图像传感器 (CIS)、图像校正功能和使用 4 通道 MIPI 的串行传输。它专为快速且低功耗的操作而设计,以每秒 30 帧 (fps) 的速度提供全分辨率捕获,并以 60fps 的速度提供全视场 (16:9) FHD 视频。它采用 SAMSUNG 56 nm 背照式 (BSI) CMOS 图像传感器工艺制造,专为成像应用而开发,可实现高效率和低功耗的光传感器。传感器由4208*3120有效像素组成,符合1/3.06英寸光学格式。

CIS 具有片上 10 位 ADC 阵列,用于数字化像素输出和片上相关双采样 (CDS),以显着降低固定模式噪声 (FPN)。它集成了片上相机功能,例如缺陷校正、曝光设置、白平衡设置、图像缩放和图像数据压缩。

S5K3L2XX CIS 可通过 CCI 或 SPI 串行接口进行编程,并包括片上一次性可编程 (OTP) 非易失性存储器 (NVM)。

S5K3L2XX适用于2.8 V/1.2 V电源的低功耗摄像头模组。

特点
 13Mp sensor with 1/3.06"optics
 Pixel size: 1.12 μm
 Effective resolution: 4208 (H) * 3120 (V)
 Electronic rolling shutter and global reset
 Support digital video stabilization margins in main view modes
 Frame rate:
    - Capture: 13M-4:3 30 fps (3939 Mbps)
    - FHD video: 10M-16:9 30 fps (2990 Mbps) / 2.7M (16:9) 60 fps (1494 Mbps)
    - HD video: 1.5M-16:9 100 fps
    - High speed: QVGA 240 fps
 Interfaces:
    - Fine interface frequency control using additional dedicated PLL for EMI avoidance and integration flexibility.
    - MIPI CSI2 – four lanes (1Gbps per lane)
    - 10-bit parallel video interface, with reduced frame rate
    - Output formats: RAW8 (using DPCM/PCM compression), RAW10, RAW12 (for test only)
 Control interface:
    - SPI interface – Three-wire serial communication circuit up to 18 MHz.
    - I2C-compatible – Two-wire serial communication circuit up to 400 kHz.
 Xenon/LED flash
 Mechanical shutter
 8 Kbit on-chip OTP memory to support defect corrections & chip ID.
 Analog gain x16
 Vertical and horizontal flip mode
 Continuous frame capture mode
 2/2, 4/4, x3 V – average/average-sub-sampling readout
 Pixel elimination readout function
 x2, x3, x4 Bayer downscaler function
 Bad pixel correction
 On-chip temperature sensor
 Built-in test pattern generation
 Supply voltage: 2.8 V for analog and 2.8 V or 1.8 V for I/O, 1.2 V for digital core supply
 Operating temperature: – 30 ℃ to + 70 ℃

功能框图
S5K3L2XX 是一种逐行扫描传感器,以恒定帧速率生成像素数据流。 它使用片上锁相环 (PLL) 从运行在 6 MHz 和 56 MHz 之间的单个主输入时钟生成所有内部时钟。 输出接口时钟可由专用 PLL 生成,以实现接口频率的最大灵活性并避免 EMI。

功能方框图

功能方框图

功能方框图

图像传感器具有片上 ADC。列并行 ADC 方案用于低功耗模拟处理。

每个像素的模拟输出信号包括一些由像素复位动作引起的时间随机噪声和一些由像素内放大器偏移偏差引起的固定模式噪声。为了消除这些噪声分量,在转换为数字之前使用相关双采样 (CDS) 电路。

ADC 的输出是阵列中每个像素的 10 位值。 ADC 输出通过数字处理信号链,提供进一步的数据路径校正并应用数字增益。数字缩放在大多数数字处理之前执行,以允许在视频模式下对核心功率进行二次缩放功率降低。低功耗、坏像素校正块用于修复主机 ISP 坏像素校正块无法完美处理的预定义缺陷,例如坏像素簇和小水平异常值。可以根据相邻像素模式动态检测和替换孤立的坏像素和像素对。提供的附加功能包括确定性模式生成器、PCM/DPCM 压缩器和具有嵌入式线路支持的 MIPI CSI-2 帧格式器。

传感器使用一组控制和状态寄存器进行接口,这些寄存器可用于控制传感器行为的许多方面,包括帧大小、曝光和增益设置。这些寄存器可以通过 CCI 接口访问。

像素阵列信息
下图是传感器的俯视图。 显示的图像将翻转。

像素阵列信息

像素阵列信息

像素阵列信息
指南:第一个像素的物理地址是 (X =108,Y = 60) ,加上偏移量后 (X = 4 , Y = 4) 第一个被使用的像素位于 (X = 112,Y = 64)

嵌入式控制器
固件初始化
传感器具有嵌入式控制器;主机必须执行以下序列才能正确初始化嵌入式控制器的固件:
  • 发行重置。复位后(通过 RSTN 引脚或通过 IIC/SPI 命令),嵌入式控制器开始执行其启动代码。完成后,嵌入式控制器会将传感器置于软件待机状态。
  • 加载初始化设置。一旦传感器进入 SW Standby,主机就可以加载初始化设置。
其中包括 TnP、模拟设置、前端设置、ISP(如果使用)、时钟设置和初始模式。传感器在复位后第一次进入 SW Standby(下图中称为 Init settings Wait 状态)与标准 SW Standby 模式不同,因为有些设置只能在此期间加载(例如 TnP 设置)。
  • 按命令发出流。加载初始化设置后,主机可以发出 Stream On 命令。
嵌入式控制器处理初始化设置并相应地配置系统。如果存在任何设置错误(例如非法分辨率、帧速率等),嵌入式控件将无限期地保持在 System Init 状态。如果没有错误,嵌入式控制器进入 Streaming 状态。



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发表于 2022-8-21 13:10:36 来自手机 | 显示全部楼层 来自 澳大利亚
感谢您的贡献。 ADC 调谐时间
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发表于 2022-9-7 11:29:58 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市
感谢您的贡献
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发表于 2022-11-21 10:40:51 | 显示全部楼层 来自 广东省深圳市
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