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MT9V024IA7XTC-DR: 产品描述Wide-VGA CMOS Digital Image Sensor; 文件大小2MB，共62页; 制造商ON Semiconductor(安森美); 官网地址http://www.onsemi.cn

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MT9V024IA7XTC-DR概述

Wide-VGA CMOS Digital Image Sensor

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MT9V024: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

Features

1/3-Inch Wide-VGA CMOS Digital Image Sensor

MT9V024 Datasheet, Rev. G

For the latest datasheet revision, please visit

www.onsemi.com

Features

• Array format: Wide-VGA, active 752H x 480V

(360,960 pixels)

• Global shutter photodiode pixels; simultaneous

integration and readout

• RGB Bayer, Monochrome, or RCCC: NIR enhanced

performance for use with non-visible NIR

illumination

• Readout modes: progressive or interlaced

• Shutter efficiency: >99%

• Simple two-wire serial interface

• Real-time exposure context switching - dual register

set

• Register lock capability

• Window size: User programmable to any smaller

format (QVGA, CIF, QCIF). Data rate can be

maintained independent of window size

• Binning: 2 x 2 and 4 x 4 of the full resolution

• ADC: On-chip, 10-bit column-parallel (option to

operate in 12-bit to 10-bit companding mode)

• Automatic controls: Auto exposure control (AEC)

and auto gain control (AGC); variable regional and

variable weight AEC/AGC

• Support for four unique serial control register IDs to

control multiple imagers on the same bus

• Data output formats:

–

Single sensor mode:

10-bit parallel/stand-alone

8-bit or 10-bit serial LVDS

–

Stereo sensor mode:

Interspersed 8-bit serial LVDS

• High dynamic range (HDR) mode

Table 1:

Parameter

Optical format

Key Performance Parameters

Value

1/3-inch

4.51 mm (H) x 2.88 mm (V)

5.35 mm diagonal

752H x 480V

6.0

m

x 6.0

m

Monochrome, color RGB Bayer or

RCCC pattern

Global shutter

27 Mp/s

27 MHz

752 x 480

60 fps (at full resolution)

10-bit column-parallel

4.8 V/lux-sec (550 nm)

>55 dB linear;

>100 dB in HDR mode

3.3 V +0.3 V



all supplies)

<160 mW at maximum data rate

(LVDS disabled); 120

W

standby

power at 3.

-40°C to +105°C ambient

52-ball iBGA, automotive-qualified;

wafer or die

Active imager size

Active pixels

Pixel size

Color filter array

Shutter type

Maximum data rate

master clock

Full resolution

Frame rate

ADC resolution

Responsivity

Dynamic range

Supply voltage

Power consumption

Operating temperature

Packaging

Applications

•

Automotive

Unattended surveillance

Stereo vision

Smart vision

Automation

Video as input

Machine vision

MT9V024_DSRev. G Pub. 4/15 EN

©Semiconductor Components Industries, LLC, 2015

MT9V024: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

Table of Contents

Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Ordering Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Ball Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Pixel Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Color (RGB Bayer) Device Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Output Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Serial Bus Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Two-Wire Serial Interface Sample Read and Write Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Feature Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Appendix A: Power-On Reset and Standby Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

Appendix B: Electrical Identification of CFA Type. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

MT9V024_DSRev. G Pub. 4/15 EN

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MT9V024: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

List of Figures

Figure 1:

Figure 2:

Figure 3:

Figure 4:

Figure 5:

Figure 6:

Figure 7:

Figure 8:

Figure 9:

Figure 10:

Figure 11:

Figure 12:

Figure 13:

Figure 14:

Figure 15:

Figure 16:

Figure 17:

Figure 18:

Figure 19:

Figure 20:

Figure 21:

Figure 22:

Figure 23:

Figure 24:

Figure 25:

Figure 26:

Figure 27:

Figure 28:

Figure 29:

Figure 30:

Figure 31:

Figure 32:

Figure 33:

Figure 34:

Figure 35:

Figure 36:

Figure 37:

Figure 38:

Figure 39:

Figure 40:

Figure 41:

Figure 42:

Figure 43:

Figure 44:

Figure 45:

Figure 46:

Figure 47:

Figure 48:

Figure 49:

Figure 50:

Figure 51:

Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

52-Ball IBGA Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Typical Configuration (Connection)—Parallel Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Pixel Array Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Pixel Color Pattern Detail RGB Bayer (Top Right Corner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Pixel Color Pattern Detail RCCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Spatial Illustration of Image Readout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Timing Example of Pixel Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Row Timing and FRAME_VALID/LINE_VALID Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Timing Diagram Showing a Write to R0x09 with the Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Timing Diagram Showing a Read from R0x09; Returned Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Timing Diagram Showing a Bytewise Write to R0x09 with the Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Timing Diagram Showing a Bytewise Read from R0x09; Returned Value 0x0284 . . . . . . . . . . . . . . . .18

Simultaneous Master Mode Synchronization Waveforms #1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Simultaneous Master Mode Synchronization Waveforms #2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

Sequential Master Mode Synchronization Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

Snapshot Mode Interface Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Snapshot Mode Frame Synchronization Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Exposure and Readout Timing (Simultaneous Mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Exposure and Readout Timing (Sequential Mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Signal Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Latency of Exposure Register in Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Sequence of Control Voltages at the HDR Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Sequence of Voltages in a Piecewise Linear Pixel Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

12- to 10-Bit Companding Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Latency of Gain Register(s) in Master Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Tiled Sample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

Black Level Calibration Flow Chart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Controllable and Observable AEC/AGC Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

Readout of Six Pixels in Normal and Column Flip Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Readout of Six Rows in Normal and Row Flip Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Readout of 8 Pixels in Normal and Row Bin Output Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

Readout of 8 Pixels in Normal and Column Bin Output Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

Spatial Illustration of Interlaced Image Readout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

Different LINE_VALID Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Serial Output Format for a 6x2 Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

LVDS Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Propagation Delays for PIXCLK and Data Out Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Propagation Delays for FRAME_VALID and LINE_VALID Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Two-Wire Serial Bus Timing Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Serial Host Interface Start Condition Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Serial Host Interface Stop Condition Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Serial Host Interface Data Timing for WRITE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Serial Host Interface Data Timing for READ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Acknowledge Signal Timing After an 8-Bit WRITE to the Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Acknowledge Signal Timing After an 8-Bit READ from the Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Typical Quantum Efficiency—RGB Bayer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Typical Quantum Efficiency—Monochrome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Typical Quantum Efficiency—RCCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

52-Ball IBGA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Power-up, Reset, Clock, and Standby Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

MT9V024_DSRev. G Pub. 4/15 EN

MT9V024: 1/3-Inch Wide-VGA Digital Image Sensor

List of Tables

Table 1:

Table 2:

Table 3:

Table 4:

Table 5:

Table 6:

Table 7:

Table 8:

Table 9:

Table 10:

Table 11:

Table 12:

Table 13:

Table 14:

Table 15:

Table 16:

Table 17:

Table 18:

Table 19:

Key Performance Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Available Part Numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Ball Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Frame Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Frame Time—Long Integration Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Slave Address Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Real-Time Context-Switchable Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Recommended Register Settings and Performance Impact (Reserved Registers) . . . . . . . . . . . . . . . .21

LVDS Packet Format in Stand-Alone Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

LVDS Packet Format in Stereoscopy Mode (Stereoscopy Mode Bit Asserted) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Reserved Words in the Pixel Data Stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

SER_DATAOUT_* state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

SHFT_CLK_* state. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

LVDS AC Timing Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

DC Electrical Characteristics Over Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

AC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

Two-Wire Serial Bus Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

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