專利名稱：圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種圖像傳感器。
背景技術(shù)：
目前，隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備裝配有攝像頭等視頻采 集裝置，如手機(jī)、計算機(jī)、便攜式媒體播放器等大多裝有攝像頭，用于進(jìn)行拍照或可視化溝 通。攝像頭中的核心部件是圖像傳感器，采用CXD(Charge Coupled Device)感光陣列或 CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)感光陣列將圖像的光信號轉(zhuǎn)化為電信 號，之后再經(jīng)過處理或壓縮之后，將其傳輸給主控制器進(jìn)行顯示或存儲。專利號為ZL200610089716. 9的中國專利中公開了一種圖像傳感器及應(yīng)用該圖像 傳感器的計算機(jī)系統(tǒng)，將傳感器陣列產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮之后再通過一個接口傳送出 去，所述接口為USB2.0接口。在實際應(yīng)用中，處理器(相當(dāng)于所述主控制器)通過所述圖 像傳感器的接口獲取壓縮后的圖像，并進(jìn)行顯示。但是，上述中國專利中的圖像傳感器存在兼容性問題，由于實際中的處理器等主 控制器芯片支持的接口類型是多種多樣的、各不相同的，如果主控制器芯片與圖像傳感器 的接口類型不匹配，則會導(dǎo)致主控制器芯片無法獲取圖像傳感器產(chǎn)生的圖像。如果生產(chǎn)不 同類型的圖像傳感器以分別支持不同類型的接口，又會造成成本過高的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題提供一種圖像傳感器，提高圖像傳感器的兼容性。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種圖像傳感器，包括感光和耦合至所 述感光陣列的圖像處理單元，還包括接口控制器和至少兩種接口，所述接口控制器與所述 至少兩種接口耦合，適于選擇一種接口輸出來自所述圖像處理單元的信號，所述至少兩種 接 口包括 DVP 接 口和外圍存儲器接口(EMI，External Memory hterface)?？蛇x的，所述至少兩種接口還包括串行外圍設(shè)備接口(SPLkrialPeripheral Interface)。可選的，所述圖像傳感器集成于半導(dǎo)體芯片上，所述DVP接口、外圍存儲器接口和 串行外圍設(shè)備接口共用同一組輸入輸出管腳。可選的，所述圖像傳感器作為主設(shè)備，所述接口控制器選擇DVP接口輸出來自所 述圖像處理單元的信號至外圍設(shè)備?？蛇x的，所述圖像傳感器作為主設(shè)備，所述接口控制器選擇所述串行外圍設(shè)備接 口輸出來自所述圖像處理單元的信號至外圍設(shè)備?？蛇x的，所述圖像傳感器作為從設(shè)備，所述接口控制器選擇所述串行外圍設(shè)備接 口向外圍設(shè)備提供來自所述圖像處理單元的信號?？蛇x的，所述外圍設(shè)備接口還包括先入先出緩沖器，適于對輸出數(shù)據(jù)的緩沖?？蛇x的，所述圖像傳感器作為從設(shè)備，所述接口控制器選擇所述外圍存儲器接口向外圍設(shè)備提供來自所述圖像處理單元的信號?？蛇x的，所述外圍存儲器接口還包括先入先出緩沖器，適于對輸出數(shù)據(jù)的緩沖?？蛇x的，所述先入先出緩沖器是使用片內(nèi)存儲器實現(xiàn)的?？蛇x的，所述圖像傳感器還包括I2C接口，所述接口控制器還配置成適于通過所 述I2C接口接收外圍設(shè)備的控制信號，以實現(xiàn)所述DVP接口、外圍存儲器接口和串行外圍設(shè) 備接口之間的切換?？蛇x的，所述接口控制器包括多路選擇器，其輸入端連接所述DVP接口、外圍存儲 器接口和串行外圍設(shè)備接口，其輸出端連接輸入輸出管腳，其控制端連接所述I2C接口的 輸出端?？蛇x的，所述圖像傳感器還包括模式控制器、協(xié)處理單元、USB (UniversalSerial Bus,通用串行總線)接口和接口轉(zhuǎn)換器，所述模式控制器耦合至所述協(xié)處理單元、USB接 口、接口轉(zhuǎn)換器和感光陣列，適于控制所述圖像傳感器工作在傳感模式或協(xié)處理模式或USB 接口轉(zhuǎn)換模式，其中，在傳感模式下，所述感光陣列開啟，產(chǎn)生所述電信號；在協(xié)處理模式下，所述感光陣列關(guān)閉，所述協(xié)處理單元通過所述外圍存儲器接口 獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行運算處理后將處理結(jié)果通過所述外圍存儲器接口輸出；在USB接口轉(zhuǎn)換模式下，所述感光陣列關(guān)閉，所述USB接口接收外部輸入信號，經(jīng) 由所述接口轉(zhuǎn)換器進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換后通過所述外圍存儲器接口輸出，或所述外圍存儲器接口 接收外部輸入信號，經(jīng)由所述接口轉(zhuǎn)換器進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后通過所述USB接口輸出。可選的，所述協(xié)處理單元包括GIF (Graphics Interchange format)解壓模塊，適 于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和GIF解壓縮，解壓縮完成后產(chǎn)生中 斷信號，以使外圍設(shè)備接收到所述中斷信號后通過所述外圍存儲器接口讀取解壓縮后的數(shù) 據(jù)。可選的，所述協(xié)處理單元包括循環(huán)冗余校驗(CRC，Cyclic RedundancyCheck)模 塊，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行循環(huán)冗余校驗運算，運算完成后將運 算結(jié)果通過所述外圍存儲器接口傳送至外圍設(shè)備?？蛇x的，所述協(xié)處理單元包括離散余弦反變換(IDCT，Inverse DiscreteCosine Transform)模塊，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和離散余弦反變 換運算，運算完成后產(chǎn)生中斷信號，以使外圍設(shè)備接收到所述中斷信號后通過所述外圍存 儲器接口讀取運算后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)?？蛇x的，所述協(xié)處理單元包括色彩空間轉(zhuǎn)換模塊，適于通過所述外圍存儲器接口 獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換運算，運算完成后通過所述外圍存儲器接口將運算結(jié)果 傳送至外圍設(shè)備?？蛇x的，所述圖像傳感器還包括I2C接口，所述模式控制器還配置成適于通過所 述I2C接口接收外圍設(shè)備的控制信號，以實現(xiàn)傳感模式、協(xié)處理模式和USB接口轉(zhuǎn)換模式之 間的轉(zhuǎn)換?？蛇x的，所述模式控制器包括配置寄存器，適于儲存所述協(xié)處理單元、USB接口、接 口轉(zhuǎn)換器和感光陣列開啟或關(guān)閉的配置數(shù)據(jù)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種電子設(shè)備，包括主控制器和上述任一項的圖像傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型主要具有以下優(yōu)點本技術(shù)方案的圖像傳感器集成了 DVP、EMI、SPI等多種接口，能夠適用于多種主控 制器，提高了兼容性。進(jìn)一步的，本技術(shù)方案的圖像傳感器中的DVP、EMI和SPI接口共用同一組輸入輸 出端口，減少了封裝后的管腳數(shù)，降低了成本。另外，本技術(shù)方案的圖像傳感器中還包括協(xié)處理單元，支持GIF解碼、CRC校驗、 IDCT運算、色彩空間轉(zhuǎn)換等多種協(xié)處理功能，能夠有效的彌補(bǔ)主控制器處理能力不足的問 題，提高整個電子設(shè)備的性能。此外，本技術(shù)方案的圖像傳感器中還提供USB接口和EMI接口之間的接口轉(zhuǎn)換，實 現(xiàn)對USB接口的兼容，可以擴(kuò)充系統(tǒng)功能，提高整個電子設(shè)備的性能。

圖1是本實用新型實施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的圖像傳感器中的接口控制器與各接口的連接結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3是本實用新型實施例的電子設(shè)備的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例的電子設(shè)備與存儲器的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例的電子設(shè)備與顯示屏的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例的電子設(shè)備與計算機(jī)的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
由于現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器大多采用DVP接口，即CCIR656標(biāo)準(zhǔn)接口，而主控制器 芯片所支持的接口類型則各不相同，有一部分支持?jǐn)z像頭(Camera)接口，可以支持DVP接 口數(shù)據(jù)輸入，但還有相當(dāng)多的主控制器芯片中并不包括攝像頭接口，無法接收DVP接口發(fā) 送的數(shù)據(jù)，因此使得現(xiàn)有的圖像傳感器存在兼容性問題。經(jīng)過發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的主控制器芯片通常都包括EMI接口或SPI接口中的 至少一個，其中EMI接口用于主控制器對片外存儲器的訪問，SPI接口用于主控制器對片外 外圍設(shè)備的訪問，而且這兩種接口的數(shù)據(jù)傳輸速率能夠滿足圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捫枨螅?此本技術(shù)方案的圖像傳感器支持多種接口，包括DVP接口、EMI接口和SPI接口，并通過接 口控制器實現(xiàn)各接口的切換，能夠兼容各種主控制器芯片，提高了兼容性。進(jìn)一步的，本技術(shù)方案的圖像傳感器集成在同一芯片上，其中的DVP、EMI和SPI接 口共用同一組輸入輸出端口，減少了封裝后的管腳數(shù)目，降低了成本。另外，本技術(shù)方案的圖像傳感器中還包括協(xié)處理單元，支持GIF解壓縮、CRC校驗、 IDCT運算、色彩空間轉(zhuǎn)換等多種協(xié)處理功能，能夠有效的彌補(bǔ)主控制器處理能力不足的問 題，提高整個電子設(shè)備的性能。此外，本技術(shù)方案的圖像傳感器中還提供USB接口和EMI接口之間的接口轉(zhuǎn)換，實 現(xiàn)對USB接口的兼容，提高整個電子設(shè)備的性能。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實現(xiàn)方式做詳細(xì)的說明。圖1示出了本實用新型的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括感光陣列 101、圖像處理單元102、DVP接口 103、EMI接口 104、SPI接口 106、接口控制器105、模式控 制器107、GIF解壓模塊108、CRC模塊109、IDCT模塊110、色彩空間轉(zhuǎn)換模塊111、USB接口 112、接口轉(zhuǎn)換器113、I2C接口 114和存儲器115。其中，所述感光陣列101用于將外部光線轉(zhuǎn)換為電信號，其可以為CMOS結(jié)構(gòu)或CCD 結(jié)構(gòu)，本實施例中優(yōu)選為成本較低的CMOS結(jié)構(gòu)。所述圖像處理單元102耦合至所述感光陣列101，用于對所述感光陣列101產(chǎn)生的 電信號進(jìn)行處理后產(chǎn)生圖像輸出信號，所述處理過程可以為壓縮過程，如將原始的電信號 壓縮為預(yù)定大小格式的JPEG圖像。所述接口控制單元105用于在DVP接口 103、EMI接口 104和SPI接口 106之間切 換，選擇上述各種接口中的一種輸出來自所述圖像處理單元102產(chǎn)生的圖像輸出信號，將 所述圖像輸出信號傳送至主控制器進(jìn)行處理和顯示。本實施例中的圖像傳感器是集成在一 個半導(dǎo)體芯片上的，上述DVP接口 103、EMI接口 104和SPI接口 106共用同一組輸入輸出 管腳，使得封裝后的半導(dǎo)體芯片的管腳數(shù)較少，降低了成本，減小了封裝后的半導(dǎo)體芯片的 尺寸。另外，本實施例中的圖像傳感器采用CSP(Chip Scale lockage)封裝，進(jìn)一步減小了 封裝后的半導(dǎo)體芯片的尺寸，使得包括該圖像傳感器的電子設(shè)備的體積可以進(jìn)一步減小。在本實施例中，在各個接口方式下，所占用的管腳數(shù)不盡相同，DVP接口 103占用 的管腳數(shù)有11個，分別包括8個數(shù)據(jù)管腳、1個時鐘管腳、1個行同步管腳、1個場同步管腳； EMI接口 104占用的管腳數(shù)有13個，分別包括1個中斷信號管腳、1個讀信號有效管腳、1 個片選信號管腳、1個讀寫控制信號管腳、8個數(shù)據(jù)及地址復(fù)用的管腳、1個數(shù)據(jù)/地址管腳 (用于區(qū)分當(dāng)前輸入的是數(shù)據(jù)還是地址)；SPI接口 106占用的管腳數(shù)主要有4個，分別包 括1個輸入管腳、1個輸出管腳、1個時鐘管腳、1個片選信號管腳，另外，還可以包括1個數(shù) 據(jù)有效管腳，1個暫停管腳和1個溢出管腳。需要說明的是，上述DVP接口 103、EMI接口 104和SPI接口 106包括相應(yīng)接口協(xié) 議的控制器，其指的是邏輯上的各種互連協(xié)議的接口，其在物理上的連接是通過同一組輸 入輸出管腳來實現(xiàn)的。所述I2C接口 114耦合至所述接口控制器105，用于接收外圍設(shè)備的控制信號，如 主控制器的控制信號，對所述模式控制器107和接口控制器105進(jìn)行配置。所述存儲器115 為片內(nèi)存儲器，用于提供數(shù)據(jù)緩存等功能，具體的，本實施例中，所述存儲器115可以配置 為先入先出緩沖器(FIFO,First In FirstOut)，對所述EMI接口 104和SPI接口 106的輸 出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖。在實際使用中，所述接口控制器105還配置成適于通過I2C接口 114接收主控制 器輸入的控制信號，在所述DVP接口 103、EMI接口 104和SPI接口 106之間進(jìn)行切換，以將 圖像處理單元102產(chǎn)生的圖像輸出信號傳輸至所述主控制器。因此，只要主控制器包括上 述三種接口中的任意一種，本實施例的圖像傳感器都可以適用。所述模式控制器107耦合至所述GIF解壓模塊108、CRC模塊109、IDCT模塊110、 色彩空間轉(zhuǎn)換模塊111、USB接口 112、接口轉(zhuǎn)換器113和感光陣列101，適于控制所述圖像 傳感器工作在不同模式下，包括傳感模式、協(xié)處理模式和USB接口轉(zhuǎn)換模式，其控制信號來自I2C接口 114，在一具體實施例中，所述圖像傳感器通過I2C接口 114接收來自主控制 器的控制信號，所述模式控制器107配置成適于通過所述I2C接口 114接收外圍的主控制 器的控制信號，使所述圖像傳感器工作在不同的工作模式下。其中，在傳感模式下，所述感光陣列101開啟，產(chǎn)生電信號，并經(jīng)過所述圖像處理 單元102處理后經(jīng)由DVP接口 103、EMI接口 104或SPI接口 106中的一個傳送至外圍設(shè) 備，如傳送至主控制器。在傳感模式下，對主控制器而言，所述圖像傳感器相當(dāng)于攝像頭，用 作圖像信號的來源。在協(xié)處理模式下，所述感光陣列101關(guān)閉，所述圖像傳感器中的協(xié)處理單元通過 EMI接口 104獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行運算處理后將處理結(jié)果再通過所述EMI接口 104輸出。本 實施例中，所述協(xié)處理單元包括GIF解壓模塊108，適于通過所述EMI接口 104從主控制器 中獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和GIF解壓縮，解壓縮完成后產(chǎn)生中斷信號，所述主控制器接收 到所述中斷信號后，通過所述EMI接口 104讀取解壓縮后的處理結(jié)果；CRC模塊109，適于通 過所述EMI接口 104從主控制器中獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行CRC運算，運算完成后將處理結(jié)果通 過所述EMI接口 104傳送至主控制器；IDCT模塊110，適于通過所述EMI接口 104從主控制 器中獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和IDCT運算，運算完成后產(chǎn)生中斷信號，所述主控制器接收 到所述中斷信號后，通過所述EMI接口 104讀取運算后產(chǎn)生的處理結(jié)果；色彩空間轉(zhuǎn)換模塊 111，適于通過所述EMI接口 104從主控制器中獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換運算，運算 完成后，將處理結(jié)果通過所述EMI接口 104傳送至主控制器，所述色彩空間轉(zhuǎn)換指的是YUV 格式的數(shù)據(jù)和RGB格式的數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換，本實施例中的色彩空間轉(zhuǎn)換模塊111用于 YUV格式至RGB格式的轉(zhuǎn)換。需要說明的是，在協(xié)處理模式下，需要通過I2C接口 114對模式控制器107進(jìn)行控 制，以對協(xié)處理單元中的各個模塊進(jìn)行相應(yīng)配置，另外，還需對接口控制器105進(jìn)行配置， 以使所述圖像處理器當(dāng)前的通訊接口為EMI接口 104。之所以采用EMI接口 104，是由于 DVP接口 103為單向的傳輸過程，不能滿足協(xié)處理單元的數(shù)據(jù)讀入和輸出的要求，而SPI接 口 106的傳輸速率過低，不能滿足GIF解壓縮、IDCT等運算過程中大量的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)?要求。在協(xié)處理模式下，對于主控制器而言，所述圖像傳感器相當(dāng)于一個協(xié)處理器，主控制 器可以將上述各種復(fù)雜的運算過程交由圖像傳感器來執(zhí)行，有效的彌補(bǔ)了主控制器處理能 力不足的問題，提高了整個電子設(shè)備的性能。在USB接口轉(zhuǎn)換模式下，所述感光陣列101關(guān)閉，所述USB接口 112和EMI接口 104之間通過接口轉(zhuǎn)換器113進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)的交互。在一具體實施例 中，主控制器通過I2C接口 114對所述模式控制器107和接口控制器105進(jìn)行配置，使得主 控制器通過EMI接口 104與圖像傳感器相連，圖像傳感器通過USB接口 112與計算機(jī)等主 機(jī)相連，完成計算機(jī)等主機(jī)與主控制器之間的數(shù)據(jù)交互。之所以選擇EMI接口 104，也是由 于SPI接口 106的傳輸速率太低而DVP接口 103為單向傳輸，無法滿足數(shù)據(jù)傳輸需求。在 此模式下，所述圖像傳感器相當(dāng)于“轉(zhuǎn)接器”，在主控制器不具備USB接口時，實現(xiàn)了主控制 器與計算機(jī)的USB接口之間的互連。所述模式控制器107包括多個配置寄存器，每一配置寄存器中包括多個控制位 (bit)，分別適于儲存GIF解壓模塊108、CRC模塊109、IDCT模塊110、色彩空間轉(zhuǎn)換模塊 111、USB接口 112、接口轉(zhuǎn)換器113和感光陣列101開啟或關(guān)閉的配置數(shù)據(jù)，以控制各模塊
8的開關(guān)狀態(tài)。如外圍的主控制器通過所述I2C接口 114修改所述模式控制器107中的配置 寄存器，對其中的工作模式相關(guān)的控制位進(jìn)行配置，使其進(jìn)入?yún)f(xié)處理模式，配置其中的GIF 解壓模塊108的控制位，使所述GIF解壓模塊108開啟后進(jìn)入工作狀態(tài)，同時關(guān)閉其他模 塊，則此時對于所述主控制器而言，所述圖像傳感器就相當(dāng)于一個進(jìn)行GIF解壓縮運算的 協(xié)處理器。圖2示出了本實施例中的接口控制器的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，所述接口控 制器105包括多路選擇器(MUX)，其輸入端分別連接所述DVP接口 103、EMI接口 104和SPI 接口 106，其輸出端連接半導(dǎo)體芯片的一組輸入輸出管腳，其控制端Ctrl連接所述I2C接口 (圖中未示出)，外部的主控制器通過所述I2C接口來控制所述多路選擇器，使得所述圖像 控制器在各個接口之間進(jìn)行切換，各個接口復(fù)用同一組輸入輸出管腳。在其他實施例中，所 述接口控制器還可以包括多個多路選擇器，其中每一多路選擇器控制一個輸入輸出管腳的 復(fù)用。圖3示出了包括上述圖像傳感器的電子設(shè)備的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖，包括主控 制器300和圖像傳感器200，所述主控制器300通過I2C接口對所述圖像傳感器200中的 接口控制器進(jìn)行配置，使得所述圖像傳感器200通過DVP接口 201將圖像輸出數(shù)據(jù)發(fā)送至 Camera接口 301，以供主控制器300進(jìn)行處理和顯示。在此種連接模式下，所述圖像傳感 器200為主設(shè)備，將所述圖像輸出信號通過DVP接口 201主動推送輸出至主控制器300的 Camera 接口 301。圖4示出了包括上述圖像傳感器的電子設(shè)備的另一種連接結(jié)構(gòu)圖，包括主控制 器300、圖像傳感器200和存儲器410，所述主控制器300通過I2C接口對所述圖像傳感器 200中的接口控制器進(jìn)行配置，使得所述主控制器300通過EMI接口 302訪問存儲器410， 并通過EMI接口 202和圖像傳感器200進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述存儲器410為片外存儲器。在 此種連接模式下，所述圖像傳感器200也相當(dāng)于是一塊等價于所述存儲器410的片外存儲 器，其作為主控制器300的從設(shè)備，向主控制器300提供數(shù)據(jù)，所述主控制器300通過EMI 接口 302和EMI接口 202訪問所述圖像傳感器200產(chǎn)生的圖像輸出信號。在所述圖像傳感 器200作為從設(shè)備通過所述EMI接口 202與主控制器300連接時，圖像傳感器200還使用 先入先出緩沖器(FIF0，F(xiàn)irst In First Out)(圖中未示出)對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，實現(xiàn)接 口速率的適配，所述先入先出緩沖器可以使用圖像傳感器200中的片內(nèi)存儲器來實現(xiàn)。另外，在此種連接方式下，所述圖像傳感器200還可以工作在協(xié)處理模式下，在一 具體實施例中，主控制器300可以通過軟件的方式分析GIF圖片文件的頭信息，提取出其中 的數(shù)據(jù)塊，通過EMI接口 302和EMI接口 202將所述數(shù)據(jù)塊發(fā)送至圖像傳感器200中的GIF 解壓模塊(圖中未示出)進(jìn)行緩存和GIF解壓縮，當(dāng)完成所述數(shù)據(jù)塊的解壓縮之后，產(chǎn)生中 斷信號INT并發(fā)送至所述主控制器300的中斷控制器304，所述主控制器300在相應(yīng)的中斷 服務(wù)程序中通過所述EMI接口 302和EMI接口 202從緩存區(qū)中獲取解壓縮后的數(shù)據(jù)，之后 再開始下一個數(shù)據(jù)塊的操作，直至完成整個GIF圖像文件的解壓縮過程。類似的，根據(jù)實施例的不同，所述主控制器300也可以通過EMI接口 302和EMI接 口 202將數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像傳感器200中的CRC模塊(圖中未示出)，由所述CRC模塊計算符 合CRC規(guī)范(如CRC16標(biāo)準(zhǔn))的校驗碼，之后主控制器300再讀取計算獲得的校驗碼，在此 模式下，由于輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量都比較小，不需要進(jìn)行大容量的緩存也不需要使用中斷信號。根據(jù)實施例的不同，所述主控制器300也可以通過EMI接口 302和EMI接口 202 將數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像傳感器200中的IDCT模塊，經(jīng)過混存和離散余弦反變換運算后產(chǎn)生中斷 信號，使得主控制器300通過EMI接口 302和EMI接口 202從緩存區(qū)中讀取計算結(jié)果。根據(jù)實施例的不同，所述主控制器300也可以通過EMI接口 302和EMI接口 202將 數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像傳感器200中的色彩空間轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行YUV格式的數(shù)據(jù)與RGB格式的數(shù) 據(jù)之間的轉(zhuǎn)換，之后主控制器300再通過EMI接口 302和EMI接口 202讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。此 模式下的數(shù)據(jù)量也比較小，因此同樣不需要使用中斷信號。圖5示出了包括上述圖像傳感器的電子設(shè)備的又一種連接結(jié)構(gòu)圖，包括主控制 器300、圖像傳感器200和顯示屏420，所述主控制器300通過SPI接口 303將顯示數(shù)據(jù)發(fā) 送至支持SPI接口的顯示屏420進(jìn)行顯示，所述主控制器300通過I2C接口對所述圖像傳 感器200中的接口控制器進(jìn)行配置，使得所述主控制器300通過SPI接口 203以及SPI接 口 303與圖像傳感器200進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在此種連接模式下，所述圖像傳感器200可以作 為主設(shè)備，將圖像輸出信號通過SPI接口 203發(fā)送至主控制器300的SPI接口 303 ；所述圖 像傳感器200也可以作為從設(shè)備，向所述主控制器300提供數(shù)據(jù)，所述主控制器300通過所 述SPI接口 303和SPI接口 203主動訪問所述圖像傳感器200，獲取所述圖像輸出信號。在 所述圖像傳感器200作為從設(shè)備通過所述SPI接口 203與主控制器300連接時，所述圖像 傳感器200還使用先入先出緩沖器(圖中未示出)對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，實現(xiàn)接口速率的 適配，所述先入先出緩沖器可以使用圖像傳感器200中的片內(nèi)存儲器來實現(xiàn)。圖6示出了包括上述圖像傳感器的電子設(shè)備與計算機(jī)的連接結(jié)構(gòu)圖，在此種連接 方式下，包括主控制300和圖像傳感器200的電子設(shè)備相當(dāng)于連接在計算機(jī)400上的存儲 設(shè)備，如閃存等。其中，主控制器300包括EMI接口 302和中斷控制器304，并通過I2C接 口對所述圖像傳感器200中的接口控制器進(jìn)行配置，使得所述主控制器300通過EMI接口 202與圖像傳感器200進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述圖形傳感器通過USB接口 204與計算機(jī)400的 USB接口 404相連并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在讀取過程中，圖像傳感器200通過EMI接口 202讀取 主控制器300中的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)來源可以為主控制器300中的片內(nèi)存儲器，也可以為主控制 器300通過其他接口從片外獲取的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換后發(fā)送至USB接口 204進(jìn) 行緩存，在緩存區(qū)達(dá)到一個預(yù)設(shè)的閾值后產(chǎn)生中斷信號INT，控制所述EMI接口 302暫停數(shù) 據(jù)傳輸，并將緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送至計算機(jī)400中的USB接口 404，當(dāng)所述USB接口 204中 的緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)全部發(fā)送至計算機(jī)400后，則EMI接口 202產(chǎn)生中斷信號INT，發(fā)送至主 控制器300中的中斷控制器304，使得EMI接口之間的數(shù)據(jù)傳輸重新開始。類似的，在寫入 過程中，圖像傳感器200通過USB接口 204接收計算機(jī)400發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行緩存，并將緩 存區(qū)中的數(shù)據(jù)經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后通過EMI接口 202發(fā)送至主控制器300進(jìn)行寫入過程。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用 上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為 等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù) 方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種圖像傳感器，包括感光陣列和耦合至所述感光陣列的圖像處理單元，其特征 在于，還包括接口控制器和至少兩種接口，所述接口控制器與所述至少兩種接口耦合，適于 選擇一種接口輸出來自所述圖像處理單元的信號，所述至少兩種接口包括DVP接口和外圍 存儲器接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述至少兩種接口還包括串行外 圍設(shè)備接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器集成于半導(dǎo)體芯 片上，所述DVP接口、外圍存儲器接口和串行外圍設(shè)備接口共用同一組輸入輸出管腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器作為主設(shè)備，所述 接口控制器選擇DVP接口輸出來自所述圖像處理單元的信號至外圍設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器作為主設(shè)備，所述 接口控制器選擇所述串行外圍設(shè)備接口輸出來自所述圖像處理單元的信號至外圍設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器作為從設(shè)備，所述 接口控制器選擇所述串行外圍設(shè)備接口向外圍設(shè)備提供來自所述圖像處理單元的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，所述外圍設(shè)備接口還包括先入先 出緩沖器，適于對輸出數(shù)據(jù)的緩沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器作為從設(shè)備，所述 接口控制器選擇所述外圍存儲器接口向外圍設(shè)備提供來自所述圖像處理單元的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其特征在于，所述外圍存儲器接口還包括先入 先出緩沖器，適于對輸出數(shù)據(jù)的緩沖。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9中任一項所述的圖像傳感器，其特征在于，所述先入先出緩沖 器是使用片內(nèi)存儲器實現(xiàn)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括I2C接口，所述接口控制器 還配置成適于通過所述I2C接口接收外圍設(shè)備的控制信號，以實現(xiàn)所述DVP接口、外圍存儲 器接口和串行外圍設(shè)備接口之間的切換。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像傳感器，其特征在于，所述接口控制器包括多路選擇 器，其輸入端連接所述DVP接口、外圍存儲器接口和串行外圍設(shè)備接口，其輸出端連接輸入 輸出管腳，其控制端連接所述I2C接口的輸出端。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括模式控制器、協(xié)處理單 元、USB接口和接口轉(zhuǎn)換器，所述模式控制器耦合至所述協(xié)處理單元、USB接口、接口轉(zhuǎn)換 器和感光陣列，適于控制所述圖像傳感器工作在傳感模式或協(xié)處理模式或USB接口轉(zhuǎn)換模 式，其中，在傳感模式下，所述感光陣列開啟，產(chǎn)生所述電信號；在協(xié)處理模式下，所述感光陣列關(guān)閉，所述協(xié)處理單元通過所述外圍存儲器接口獲取 輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行運算處理后將處理結(jié)果通過所述外圍存儲器接口輸出；在USB接口轉(zhuǎn)換模式下，所述感光陣列關(guān)閉，所述USB接口接收外部輸入信號，經(jīng)由所 述接口轉(zhuǎn)換器進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換后通過所述外圍存儲器接口輸出，或所述外圍存儲器接口接收 外部輸入信號，經(jīng)由所述接口轉(zhuǎn)換器進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后通過所述USB接口輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述協(xié)處理單元包括GIF解壓模塊，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和GIF解壓縮，解壓縮完成后 產(chǎn)生中斷信號，以使外圍設(shè)備接收到所述中斷信號后通過所述外圍存儲器接口讀取解壓縮 后的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述協(xié)處理單元包括循環(huán)冗余 校驗?zāi)K，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行循環(huán)冗余校驗運算，運算完成 后將運算結(jié)果通過所述外圍存儲器接口傳送至外圍設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述協(xié)處理單元包括離散余弦 反變換模塊，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存和離散余弦反變換運 算，運算完成后產(chǎn)生中斷信號，以使外圍設(shè)備接收到所述中斷信號后通過所述外圍存儲器 接口讀取運算后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述協(xié)處理單元包括色彩空間 轉(zhuǎn)換模塊，適于通過所述外圍存儲器接口獲取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換運算，運算完成 后通過所述外圍存儲器接口將運算結(jié)果傳送至外圍設(shè)備。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括I2C接口，所述模式控制 器還配置成適于通過所述I2C接口接收外圍設(shè)備的控制信號，以實現(xiàn)傳感模式、協(xié)處理模 式和USB接口轉(zhuǎn)換模式之間的轉(zhuǎn)換。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述模式控制器包括配置寄存 器，適于儲存所述協(xié)處理單元、USB接口、接口轉(zhuǎn)換器和感光陣列開啟或關(guān)閉的配置數(shù)據(jù)。
20.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括主控制器和權(quán)利要求1至19中任一項權(quán)利要求所 述的圖像傳感器。
專利摘要本實用新型提供了一種圖像傳感器，包括感光陣列和耦合至所述感光陣列的圖像處理單元，還包括DVP接口、外圍存儲器接口、串行外圍設(shè)備接口和接口控制器，所述接口控制器與所述DVP接口、外圍存儲器接口和串行外圍設(shè)備接口耦合，適于選擇一種接口輸出來自所述圖像處理單元的信號；所述圖像傳感器還具有GIF解壓加速、CRC計算、IDCT計算、色彩空間轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理加速功能；另外所述圖像傳感器還具有USB接口，可以擴(kuò)充系統(tǒng)功能。本實用新型提高了圖像傳感器的兼容性和應(yīng)用范圍。
文檔編號H04N5/341GK201846416SQ20102050930
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者孟慶 申請人:格科微電子(上海)有限公司