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摩托罗拉
半导体技术资料
通过MCM20027订购此文件/ D
ImageMOS
超前信息
彩色SXGA数字图像传感器
1280 ×1024像素的逐行扫描固态图像森
SOR集成CDS / PGA / ADC ，数字节目，
控制，定时，以及像素校正功能
产品特点：
SXGA分辨率，积极CMOS图像传感器与方
像素单元细胞
6.0μm的像素间距用专利牵制光电二极管
架构
拜耳的RGB滤色器阵列具有可选的微透镜
灵敏度高，量子效率和电荷
转换英法fi效率
较低的固定模式噪声/宽动态范围
产品型号
抗光晕和连续可变快门速度
单一的主时钟操作
MCM20027IBBL
2
数字可编程通过I 2 C接口
集成的片上定时/逻辑电路
的CDS采样和保持在抑制低频的
MCM20027IBMN
和相关的复位噪声
20X可编程可变增益，以优化动态
范围和促进白平衡和光圈调节
10位流水线算法RSD ADC （ DNL 0.5 LSB ， INL
1.0 LSB ）
自动列偏移校正噪声抑制
像素寻址能力，以支持“利益窗”
窗口化，分辨率和子采样
编码的数据流
10 fps的全SXGA在13.5兆赫主时钟速率
单3.3V电源
48引脚CLCC封装
MCM20027
130万像素
描述
颜色RGB感应器
与小透镜
单色
无传感器
小透镜
包
48引脚CLCC
48引脚CLCC
该MCM20027是一个完全集成的，高性能的CMOS图像传感器的功能，如集成的时机，
控制，与模拟信号处理为数字成像应用。该器件为设计人员提供了完整的im-
老龄化与单片图像采集解决方案和处理引擎从而使其成为一个真正的“摄像头芯片上” 。系
统益能小，携带方便，低成本和低功耗系统设计。从而使得该产品
适合于各种消费应用中，包括静止/完整运动成像，安全/监控，和汽车
等等略去。
成像像素是基于使用钉扎光电二极管的CMOS有源像素正在使用来实现摩托罗拉
亚微米ImageMOS
TM
技术。 10 FPS的全分辨率最大帧率可以达到，进一步
帧速率是不调整系统时钟完全可调节的。在传感器的每个像素都被单独
寻址允许用户控制“窗口利益” （ WOI ）平移和缩放。控制子SAM-
耦，分辨率，曝光，增益，以及其他图像处理功能，是通过两针我完成
2
C接口。
该传感器是通过提供一个单一的主时钟运行。传感器输出10位的数字，提供宽动态
范围的图像。
静电放电警告：
该器件对静电放电敏感（ ESD ） .ESD抗扰度符合人体模型（ HBM ） < 1500 V和机器模型（ MM ） < 150
根据要求V额外的ESD数据。在处理这部分，适当的ESD防范措施，应遵循以避免造成设备以显示
费用可能有损于它的直接的性能和/或减少的零件预期寿命..
本文件包含一个新的product.Specifications和信息此处信息如有变更，恕不
出通知。
摩托罗拉公司2001年
修订版8.0 - 2001年11月28日：
MCM20027
1
摩托罗拉
半导体技术资料
ImageMOS
特定网络阳离子
图片大小：
7.7毫米X 6.1毫米（ 9.82毫米对角线1/2“光学）
分辨率：1280
x 1024像素，可支持数码变焦和感兴趣区域（ROI ）的窗口区域
像素大小：
6μm的X 6μm的
单色灵敏度：
1.8 V /勒克斯秒
分钟。检测到的光级别：
3力士在10FPS / F2镜头
扫描模式：
进步
快门模式：
可连续梁和单张滚动快门模式
读出速率：
13.5MSPS
帧速率：
0-10全帧（ 1280×1024 ）每秒
最大主时钟频率：
13.5MHz
系统动态范围：
50dB
片上可编程增益：
-9.5dB到26分贝
片上图像校正：
列固定型矫正
模拟数字转换器：
10位， RSD ADC （ DNL +/- 0.5 LSB ， INL +/- 1.0 LSB ）
功耗：
250mW的RMS ，运行@ 13.5兆赫
包装：
48引脚陶瓷LCC
工作温度范围：
0-40
o
C
MCLK
INIT
1280 x 1024像素
（ 1296 X 1048共包括
黑暗隔离）
数字
控制
传感器
接口
I2C串行
接口
频闪
SYNC
SCLK
SDATA
CDS
帖子ADC
COLUMN
OFFSET
白
平衡
全球
收益
全球
OFFSET
模数转换器（ 9 ：0）
HCLK
FRC
10位
ADC
控制信号
编码
VCLK
SOF
图1. MCM20027简化框图
摩托罗拉
修订版8.0 - 2001年11月28日：
MCM20027
2
摩托罗拉
半导体技术资料
ImageMOS
1296
4Dark + 4Isolation
SOF
VCLK
HCLK
频闪
48
主排序，整合
控制和定时发生器
44
45
47
4Dark + 4Isolation
4Da
rk
+4Is
olati
on
104
8
净资产收益率解码器和驱动器
1024
图像传感器像素阵列
1280
2
1
1 2
12Dark + 4Isolation
COLUMN
SEQUENCER
&司机
列解码，传感和木星
1
INIT
颜色
SEQUENCER
类似物
开关
6
6
6
6
I
2
系列
接口
30
29
SDATA
SCLK
43
MCLK
EXT_VINR
10
科拉姆
OFFSET
校准
6
6
6
6
我C寄存器
解码
2
EXT_VINS
11
42
FRAME
率
钳
WB
PGA
0.88x - 2.84x
全球
PGA
0.696x - 7.48x
ADC9
ADC8
ADC7
ADC6
ADC5
COLUMN
多娃
1.5x
全球
多娃
1 0位
2.0x
RSD
皮普艾琳版
ADC
41
40
39
10
38
35
ADC4
CLRCA
CLRCB
CVREFM
CVREFP
EXTRES
EXTRESRTN
6
7
P OST ADC
P rocessing
带隙
参考
和偏置
GENERATION
34
TEST
MONITOR
逻辑
10
ADC3
ADC2
ADC1
ADC0
33
32
31
14
15
20
19
V
REFP
V
REFM
V
cm
I
BIAS
模拟电路
数字逻辑
16
VAG
17
VAGTRN
18
VAGREF
21
CVBG
SEE
67页的“ MCM20027引脚定义”
欲了解更多信息
图2. MCM20027详细功能模块图
修订版8.0 - 2001年11月28日：
MCM20027
摩托罗拉
3
摩托罗拉
半导体技术资料
ImageMOS
目录
1.0
2.0
2.1
2.2
3.0
3.1
3.2
4.0
5.0
6.0
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
7.0
7.1
7.2
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.5
7.6
8.0
8.1
8.2
MCM20027概述................................................ ......................
MCM20027结构................................................ .................
像素结构................................................ ...........................
分色和填充因子增强..........................
相框拍摄模式............................................... .....................
连续刚构卷帘门拍摄模式（默认） ........
单帧卷帘门拍摄模式（ SFR）的...................
有趣的控制活动窗口............................................. ...
活动窗口的子采样控制..........................................
帧速率和积分时间控制....................................
病死率帧时间/价格： ............................................ .....................
积分时间病死率模式： ............................................ .......
SFRS帧时间/价格： ............................................ .....................
积分时间SFRS模式............................................. .......
的帧时间/速度和积分时间的病死率和示例
特殊功能寄存器模式................................................ ....................................
模拟信号处理链概述...............................
相关双采样（ CDS ） ............................................ ...
帧率夹（ FRC ） ............................................ ....................
可编程每列偏移............................................. 。
数字可编程增益放大器（ DPGA ）的白平
ANCE和曝光增益.............................................. ..................
白平衡控制PGA .............................................. .............
曝光全球增益PGA .............................................. ..............
增益模式................................................ .....................................
环球数码失调电压调整（ DOVA ） ................................
模拟数字转换器（ ADC ） ........................................... .....
MCM20027传感器外部控制...........................................
初始化................................................. ...................................
待机模式................................................ ...............................
7
7
7
9
10
10
11
12
12
13
13
13
14
14
15
15
15
16
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19
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半导体技术资料
目录
8.3
8.4
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8.6
9.0
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
10.0
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
10.10
11.0
12.0
12.1
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
三态模式................................................ ..................................
参考文献CVREFP ， CVREFM .............................................. ........
共模参考文献： VAG ， VAGREF和VAGRETURN 。
内部偏置电流控制.............................................. ...........
传感器输出/输入信号............................................. ............
开始数据采集（ SYNC ） ........................................... .............
启动行读出（ SOF ） ........................................... ...............
卧式数据同步（ VCLK ） ............................................ ............
数据有效（ HCLK ） ............................................. ..............................
选通信号................................................ ...................................
I
2
C接口............................................... ...........................
MCM20027我
2
C总线协议............................................... .........
启动信号................................................ ..................................
从机地址传送............................................... ..........
确认................................................. ..........................
数据传输................................................ ..................................
停止信号................................................ ......................................
重新开始信号............................................... ..................
I
2
C总线时钟和同步........................................
寄存器写入................................................ .................................
寄存器读取................................................ ..................................
推荐软件注册变更........................................
MCM20027实用编程寄存器...................................
注册参考地图............................................... .................
详细寄存器块分配..........................................
电气特性................................................ ..............
MCM20027引脚定义............................................... ..............
MCM20027包装信息............................................... 。
MCM20027典型的电气连接.....................................
ImageMOS
20
20
20
21
22
22
22
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24
26
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26
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27
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31
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超前信息
彩色SXGA数字图像传感器
1280 ×1024像素的逐行扫描固态图像森
SOR集成CDS / PGA / ADC ，数字节目，
控制，定时，以及像素校正功能
产品特点：
SXGA分辨率，积极CMOS图像传感器与方
像素单元细胞
6.0μm的像素间距用专利牵制光电二极管
架构
拜耳的RGB滤色器阵列具有可选的微透镜
灵敏度高，量子效率和电荷
转换英法fi效率
较低的固定模式噪声/宽动态范围
产品型号
抗光晕和连续可变快门速度
单一的主时钟操作
MCM20027IBBL
2
数字可编程通过I 2 C接口
集成的片上定时/逻辑电路
的CDS采样和保持在抑制低频的
MCM20027IBMN
和相关的复位噪声
20X可编程可变增益，以优化动态
范围和促进白平衡和光圈调节
10位流水线算法RSD ADC （ DNL 0.5 LSB ， INL
1.0 LSB ）
自动列偏移校正噪声抑制
像素寻址能力，以支持“利益窗”
窗口化，分辨率和子采样
编码的数据流
10 fps的全SXGA在13.5兆赫主时钟速率
单3.3V电源
48引脚CLCC封装
MCM20027
130万像素
描述
颜色RGB感应器
与小透镜
单色
无传感器
小透镜
包
48引脚CLCC
48引脚CLCC
该MCM20027是一个完全集成的，高性能的CMOS图像传感器的功能，如集成的时机，
控制，与模拟信号处理为数字成像应用。该器件为设计人员提供了完整的im-
老龄化与单片图像采集解决方案和处理引擎从而使其成为一个真正的“摄像头芯片上” 。系
统益能小，携带方便，低成本和低功耗系统设计。从而使得该产品
适合于各种消费应用中，包括静止/完整运动成像，安全/监控，和汽车
等等略去。
成像像素是基于使用钉扎光电二极管的CMOS有源像素正在使用来实现摩托罗拉
亚微米ImageMOS
TM
技术。 10 FPS的全分辨率最大帧率可以达到，进一步
帧速率是不调整系统时钟完全可调节的。在传感器的每个像素都被单独
寻址允许用户控制“窗口利益” （ WOI ）平移和缩放。控制子SAM-
耦，分辨率，曝光，增益，以及其他图像处理功能，是通过两针我完成
2
C接口。
该传感器是通过提供一个单一的主时钟运行。传感器输出10位的数字，提供宽动态
范围的图像。
静电放电警告：
该器件对静电放电敏感（ ESD ） .ESD抗扰度符合人体模型（ HBM ） < 1500 V和机器模型（ MM ） < 150
根据要求V额外的ESD数据。在处理这部分，适当的ESD防范措施，应遵循以避免造成设备以显示
费用可能有损于它的直接的性能和/或减少的零件预期寿命..
本文件包含一个新的product.Specifications和信息此处信息如有变更，恕不
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1
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ImageMOS
特定网络阳离子
图片大小：
7.7毫米X 6.1毫米（ 9.82毫米对角线1/2“光学）
分辨率：1280
x 1024像素，可支持数码变焦和感兴趣区域（ROI ）的窗口区域
像素大小：
6μm的X 6μm的
单色灵敏度：
1.8 V /勒克斯秒
分钟。检测到的光级别：
3力士在10FPS / F2镜头
扫描模式：
进步
快门模式：
可连续梁和单张滚动快门模式
读出速率：
13.5MSPS
帧速率：
0-10全帧（ 1280×1024 ）每秒
最大主时钟频率：
13.5MHz
系统动态范围：
50dB
片上可编程增益：
-9.5dB到26分贝
片上图像校正：
列固定型矫正
模拟数字转换器：
10位， RSD ADC （ DNL +/- 0.5 LSB ， INL +/- 1.0 LSB ）
功耗：
250mW的RMS ，运行@ 13.5兆赫
包装：
48引脚陶瓷LCC
工作温度范围：
0-40
o
C
MCLK
INIT
1280 x 1024像素
（ 1296 X 1048共包括
黑暗隔离）
数字
控制
传感器
接口
I2C串行
接口
频闪
SYNC
SCLK
SDATA
CDS
帖子ADC
COLUMN
OFFSET
白
平衡
全球
收益
全球
OFFSET
模数转换器（ 9 ：0）
HCLK
FRC
10位
ADC
控制信号
编码
VCLK
SOF
图1. MCM20027简化框图
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ImageMOS
1296
4Dark + 4Isolation
SOF
VCLK
HCLK
频闪
48
主排序，整合
控制和定时发生器
44
45
47
4Dark + 4Isolation
4Da
rk
+4Is
olati
on
104
8
净资产收益率解码器和驱动器
1024
图像传感器像素阵列
1280
2
1
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12Dark + 4Isolation
COLUMN
SEQUENCER
&司机
列解码，传感和木星
1
INIT
颜色
SEQUENCER
类似物
开关
6
6
6
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I
2
系列
接口
30
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SDATA
SCLK
43
MCLK
EXT_VINR
10
科拉姆
OFFSET
校准
6
6
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6
我C寄存器
解码
2
EXT_VINS
11
42
FRAME
率
钳
WB
PGA
0.88x - 2.84x
全球
PGA
0.696x - 7.48x
ADC9
ADC8
ADC7
ADC6
ADC5
COLUMN
多娃
1.5x
全球
多娃
1 0位
2.0x
RSD
皮普艾琳版
ADC
41
40
39
10
38
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ADC4
CLRCA
CLRCB
CVREFM
CVREFP
EXTRES
EXTRESRTN
6
7
P OST ADC
P rocessing
带隙
参考
和偏置
GENERATION
34
TEST
MONITOR
逻辑
10
ADC3
ADC2
ADC1
ADC0
33
32
31
14
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20
19
V
REFP
V
REFM
V
cm
I
BIAS
模拟电路
数字逻辑
16
VAG
17
VAGTRN
18
VAGREF
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CVBG
SEE
67页的“ MCM20027引脚定义”
欲了解更多信息
图2. MCM20027详细功能模块图
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MCM20027
摩托罗拉
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摩托罗拉
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目录
1.0
2.0
2.1
2.2
3.0
3.1
3.2
4.0
5.0
6.0
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
7.0
7.1
7.2
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.5
7.6
8.0
8.1
8.2
MCM20027概述................................................ ......................
MCM20027结构................................................ .................
像素结构................................................ ...........................
分色和填充因子增强..........................
相框拍摄模式............................................... .....................
连续刚构卷帘门拍摄模式（默认） ........
单帧卷帘门拍摄模式（ SFR）的...................
有趣的控制活动窗口............................................. ...
活动窗口的子采样控制..........................................
帧速率和积分时间控制....................................
病死率帧时间/价格： ............................................ .....................
积分时间病死率模式： ............................................ .......
SFRS帧时间/价格： ............................................ .....................
积分时间SFRS模式............................................. .......
的帧时间/速度和积分时间的病死率和示例
特殊功能寄存器模式................................................ ....................................
模拟信号处理链概述...............................
相关双采样（ CDS ） ............................................ ...
帧率夹（ FRC ） ............................................ ....................
可编程每列偏移............................................. 。
数字可编程增益放大器（ DPGA ）的白平
ANCE和曝光增益.............................................. ..................
白平衡控制PGA .............................................. .............
曝光全球增益PGA .............................................. ..............
增益模式................................................ .....................................
环球数码失调电压调整（ DOVA ） ................................
模拟数字转换器（ ADC ） ........................................... .....
MCM20027传感器外部控制...........................................
初始化................................................. ...................................
待机模式................................................ ...............................
7
7
7
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10
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12
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目录
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8.5
8.6
9.0
9.1
9.2
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9.4
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10.0
10.1
10.2
10.3
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10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
10.10
11.0
12.0
12.1
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
三态模式................................................ ..................................
参考文献CVREFP ， CVREFM .............................................. ........
共模参考文献： VAG ， VAGREF和VAGRETURN 。
内部偏置电流控制.............................................. ...........
传感器输出/输入信号............................................. ............
开始数据采集（ SYNC ） ........................................... .............
启动行读出（ SOF ） ........................................... ...............
卧式数据同步（ VCLK ） ............................................ ............
数据有效（ HCLK ） ............................................. ..............................
选通信号................................................ ...................................
I
2
C接口............................................... ...........................
MCM20027我
2
C总线协议............................................... .........
启动信号................................................ ..................................
从机地址传送............................................... ..........
确认................................................. ..........................
数据传输................................................ ..................................
停止信号................................................ ......................................
重新开始信号............................................... ..................
I
2
C总线时钟和同步........................................
寄存器写入................................................ .................................
寄存器读取................................................ ..................................
推荐软件注册变更........................................
MCM20027实用编程寄存器...................................
注册参考地图............................................... .................
详细寄存器块分配..........................................
电气特性................................................ ..............
MCM20027引脚定义............................................... ..............
MCM20027包装信息............................................... 。
MCM20027典型的电气连接.....................................
ImageMOS
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MCM20027
摩托罗拉
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MLL5266
MLL4130D-1
MAX3009EBP-T
MCTC2450JLA-E
MAX6383XR31D3-T
M5M465805DJ
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