摄像头控制模块（reg_config_camera_ov5640_phy.v）用于控制ov5640的相关操作， 绝大多数操作都会在初始化过程中完成， 少量的操作会在实际工程中使用。当ov5640上电复位模块准备好后（提供initial_en信号）， 摄像头控制模块就可以正常配置ov5640的相关参数了。（具体参数内容， 可以参照ov5640 的技术手册）
参考目录：图像采集与传输系统的设计
ov5640模块控制框图：
图1其中power_on_delay_ov5640_phy.v 模块是提供ov5640上电和reset的逻辑，同时输出initial_en 给reg_config_camera_ov5640_phy.v 模块，
1）摄像头控制模块得到initial_en后，通过i2c总线，开始对ov5640硬件的相关寄存器进行配置。
2）当所有寄存器配置完成后，转入到控制模式，接收flash_switch的信号，点亮或者熄灭ov5640硬件上的闪光灯。
3）同时， 摄像头模块也是可以接收，发送 uart数据的， 这时uart作为ov5640寄存器的调试接口， 可以将uart 数据转换为 i2c的数据发送给ov5640，也可以通过i2c 控制， 将ov5640的寄存器读出， 发送到uart上。
reg_config_camera_ov5640_phy.v （摄像头控制模块）可以分为以下几个部分：
i2c_master_top.v ： i2c IP ，用于控制 i2c 总线上的数据读写。
按键（return键）控制逻辑： 用于接收按键信息， 点亮、熄灭闪光灯。
i2c控制状态机： 1)初始化ov5640的相关寄存器， 2）读取按键信息，发送i2c 命令到ov5640硬件， 点亮，熄灭闪光灯。
camera 初始化数据：一组静态数据，在系统启动时， 会被初始化状态机所调用， 将这些数据写入到ov5640 芯片中去。
串口调试逻辑：在状态机空闲期间， 可以使用uart 接口 ，接收uart 数据写入到ov5640寄存器中， 也可以根据uart 命令，读取ov5640 芯片寄存器中的数据， 并发送这些数据到uart上。
具体程序解析：
闪光灯控制逻辑：
assign reg_conf_done = reg_conf_done_reg ;
/*
闪光灯开关信号st_Strobe的产生，按键每按一次（改变st_mux），
sign_Strobe的值在2'b01或者2'b10间进行一次赋值。（sign_Strobe为2'b01，
打开闪光灯。sign_Strobe为2'b10，则关闭闪光灯）
*/
reg [1:0] sign_Strobe = 2'b00;
reg st_mux = 0;
always @ ( posedge clk_50m)
if (!initial_en)
begin
sign_Strobe <= 2'b00;
st_mux <= 0;
end
else
begin
if ( flash_switch )
begin
sign_Strobe <= st_mux ? 2'b10 : 2'b01;
st_mux <= st_mux + 1;
end
else sign_Strobe <= 2'b00;
end
接收flash_switch 过来的按键信息， 每当按键按下一次， st_mux 就翻转一次，同时使用sign_strobe 记录当前的按键状态； sign_strobe = 2’b01 ， 打开闪光灯， sign_strobe = 2’b10 ， 关闭闪光灯。
状态机控制逻辑：
// 首先配置基本的253个寄存器，OV5640摄像头可以正常工作，采集图像。
// 寄存器253,254的作用分别是打开闪光灯，关闭闪光灯。
reg [1:0] i2c_st = 0;
always@(posedge clk_50m )
if(!initial_en) // OV5640摄像头上电未完成时，配置寄存器的电路模块处于复位状态
begin
i2c_st <= 0;
reg_wr_i2c <= 0;
reg_index <= 0;
reg_conf_done_reg <= 0;
end
else
begin
// 整个寄存器的配置过程分为2部分，基本寄存器的配置（0~252），
// 闪光灯寄存器的配置两部分。基本寄存器的配置在reg_conf_done_reg为低电平的状态下实现
if(reg_conf_done_reg == 1'b0)
begin
if( reg_index <= 252 )
begin
// 调用IIC总线配置（0~252）寄存器的值，配置完成后，将reg_conf_done_reg值拉高
case(i2c_st)
0:
begin
i2c_data <= {ov5640_devide_id, 1'b0, reg_data};
reg_wr_i2c <= 1;
i2c_st <= 1;
end
1:
begin
if(wr_done_i2c)
begin
reg_wr_i2c <= 0;
i2c_st <= 2;
end
else ;
end
2:
begin
reg_index <= reg_index + 1'b1;
i2c_st <= 0;
end
endcase
end
else
reg_conf_done_reg <= 1'b1;
end
else
begin
// 在reg_conf_done_reg为高电平阶段，等待闪光灯开关命令(即向摄像头模块OV564的03b00寄存器写入不同的寄存器值 )。
//（通过闪光灯开关按键调整sign_Strobe的值，进行执行对闪光灯控制寄存器写入不同的值的过程）
case(i2c_st)
0:
begin
if( sign_Strobe == 2'b01 )
begin
i2c_st <= 1;
reg_index <= 253;
end
else
begin
if (sign_Strobe == 2'b10)
begin //
i2c_st <= 1 ;
reg_index <= 254 ;
end
else ;
end
end
1:
begin
i2c_data <= {ov5640_devide_id, 1'b0, reg_data }; //IIC Device address is 0x3c
reg_wr_i2c <= 1;
i2c_st <= 2;
end
2:
begin
if(wr_done_i2c)
begin //IIC发送结束
reg_wr_i2c <= 0;
i2c_st <= 3;
end
else ;
end
3:
begin
i2c_st <= 0;
reg_index <= 253;
end
endcase
end
end
在initial_en == 0 时， 所有状态， 变量 清零。 当initial_en == 1 时： （允许状态机对0v5640 进行初始化操作）
如果没有完成初始化操作（reg_conf_done_reg == 0) ， 初始化ov5640 相关的寄存器， 知道所需要的寄存器全部初始化完毕。将reg_confi_done_reg = 1；
如果完成了初始化操作， 等待按键是否被按下，检测不同的按键值，然后将按键所代表的含义（点亮 flash led， 熄灭 flash led）发送给ov5640.
camera 初始化数据:
camera 初始化数据，用于初始化camera芯片，完成相关的配置工作，包括camera 芯片的时钟设置，分辨率的设置，图像采样设置，输出模式设置，图像位置设置，图像颜色调整等， 很多操作。 这里我们选择的时 640×480@30Hz ，RGB565, DVP 模式，将图像数据输出给fpga。 很多具体的操作，需要仔细阅读ov5640的相关寄存器手册。
uart 转i2c 控制逻辑：
/*
本模块的功能是在线调试OV5640寄存器 。工程中经常使用串口来在线读写寄存器，通过写入的值和读出来的值进行比对一致性判断
（1：验证IIC总线的读写的正确性，2.可以快速进行相关寄存器的配置，）命令格式 参考本工程PDF文档附件
*/
// uart read and write 5640 configuration register
// 串口接收计算机（波特率115200）下发的寄存器配置命令
//************* 串口在线配置OV5640寄存器
reg [2:0] uart_st = 0;
always @ (posedge clk_50m)
if(reg_conf_done_reg == 0)
begin
uart_wr_i2c <= 0 ;
uart_rd_i2c <= 0 ;
uart_st <= 0 ;
uart_sel <= 0 ;
end
else
begin
case ( uart_st )
0:
begin
txd_start <= 0;
uart_wr_i2c <= 0;
uart_rd_i2c <= 0;
if(rxd_done & (rxd_data == 01) ) // 串口发送第1byte数据为01，则之后的配置命令对OV5640执行
uart_st <= 1 ;
else
uart_st <= 0 ;
end
1:
begin
uart_wr_i2c <= 0 ;
uart_rd_i2c <= 0 ;
uart_sel <= 1 ; // IIC的读写请求命令，地址等相关信息切换到串口通道
if(rxd_done)
begin
cmd_dir <= rxd_data ; // 接收读写命令
uart_st <= 2 ;
end
else ;
end
2:
begin
if(rxd_done)
begin
i2c_data_r[23:16] <= rxd_data ; //接收读写寄存器地址高8bit数据
uart_st <= 3 ;
end
else ;
end
3:
begin
if( rxd_done )
begin
i2c_data_r[15:08] <= rxd_data ; //接收读写寄存器地址低8bit数据
if(cmd_dir[0])
uart_st <= 6 ; //依据接收的读或者写命令调用IIC总线进行读操作或者写操作
else
uart_st <= 4 ;
end
else ;
end
4: // write cmd
begin
if(rxd_done)
begin
i2c_data_r[07:00] <= rxd_data; //待写入5640摄像头寄存器的8bit数据
uart_wr_i2c <= 1;
uart_st <= 5;
end
else ;
end
5:
begin
if( wr_done_i2c )
begin
uart_wr_i2c <= 0;
uart_sel <= 0;
uart_st <= 0;
end
else ;
end
6: //read cmd
begin
uart_rd_i2c <= 1;
uart_st <= 7;
end
7:
begin
if( rd_done_i2c )
begin
uart_rd_i2c <= 0;
txd_data <= i2c_read_data ; // 读回来的数据给到串口的发送端口
txd_start <= 1 ;
uart_sel <= 0 ;
uart_st <= 0 ;
end
end
endcase
end
uart 转i2c 控制逻辑：
状态0： 等待uart 是否有数据被接收到， 同时查看一下接收到的第一个数据是否为01, 如果数据为01，表示uart 准备调试camera； 如果为02，表示uart 准备调试adv7511.
状态1： 等待uart 接收第二个数据，这个数据为I2C的地址，并且从这个数据的最低位还能判断出对I2C的读写操作。同时uart_sel 切换I2C master IP 到uart上。
状态2：接收数据为寄存器的高8位数据
状态3：接收数据为寄存器的低8位数据，同时判断uart的操作： I2C 读， I2C写，根据不同的操作，跳转到不同的状态机。
状态4：写操作，将下一个uart 接收到的数据写入I2C (给寄存器赋值）
状态5：写操作完成， 同时将uart_sel 切换到数据初始化状态机上。
状态6：对I2C master IP 进行读操作
状态7：将I2C 读取到的数据，发送到uart 上。
示例：
uart 的调试方法在“图像采集uart 在线调试使用文档说明”中有详细描述。 使用方法：使用计算机uart 工具，举例sscom。uart 115200波特率 ， hex 显示， hex 发送。
举例：
01 78 4741 07
01 78 4741 00
01 78 503D 80
01 78 503D 00
uart 调试 ov5640 芯片 格式为：
调试读命令： id（1byte） + i2c 地址（1byte） + 寄存器（2bytes）
调试写命令： id（1byte） + i2c 地址（1byte） + 寄存器（2bytes）+ 寄存器值（1byte）
id ： 8bit ， 01 = ov5640； 02 = adv7511. 用来指示当前的调试命令和哪个模块通讯（ov5640，adv7511）
i2c地址： 8bit， 在读命令中 这个地址的最低位是‘1’，在写命令中这个地址的最低为是‘0’。
寄存器：ov5640 的寄存器是16bit的， 对于adv7511来说， 寄存器是由8bit，所以，在读写adv7511时：都是00xx，将高位地址 设置位‘00’。
寄存器值：8bit， 写命令才有。 写入寄存器的值。
