1、本节将讲解CameraLink输入接口时序及如何使用FPGA采集处理CameraLink图像数据。,广州创龙电子科技有限公司,Guangzhou Tronlong Electronic Technology Co., Ltd,CameraLink协议标准,CameraLink硬件方案,CameraLink相机数据采集显示实例,01,CameraLink协议标准,第 1 部分,什么是CameraLink,CameraLink是一种专门针对机器视觉应用领域的串行通信协议,使用低压差分信号LVDS传输。CameraLink标准在ChannelLink标准的基础上有多加了6对差分信号线,4对用于并行传
2、输相机控制信号,其它2对用于相机和图像采集卡(或其它图像接受处理设备)之间的串行通信。,CameraLink是为所有性能类别相机而设计的具有强大功能的接口,既适用于迷你相机,也适用于分辨率为百万像素且速度达每秒数百帧的相机。目前,对于数据率为100 MB/s - 800 MB/s的需求来说,CameraLink是建议的标准接口。,CameraLink信号类型,在CameraLink标准中,相机信号分为以下三种:1.视频数据信号(Channel Link)2.相机控制信号3.串行通信信号,视频数据信号-Channel Link,视频数据信号部分是CameraLink的核心,该部分本质就是Chan
3、nelLink协议。该协议主要包括5对差分线,分别是X0-X0+、X1-X1+、X2-X2+、X3-X3+、Xclk-Xclk+;视频部分发送端将28位的数据和一个时钟信号按照7:1比例将数据并串转换成5对差分对,接收端将5对差分信号转换成28位的数据信号和一路时钟信号。28位视频数据信号包括4位视频控制信号和24位图像数据信号。,视频数据信号-Channel Link,4位视频控制信号包括:FVAL:帧同步信号。当FVAL为高时表示相机正输出一帧有效图像数据。LVAL:行同步信号。当FVAL和LVAL同时为高时,表示相机正输出一行有效图像数据。DVAL:数据有效信号。当FVAL和LVAL同时
4、为高时,DVAL为高表示相机正输出有效的图像数据。该信号可用可不用,也可以作为数据传输中的校验位。SPACE:保留信号。CLOCK:这一信号为图像的像素时钟,在行有效期内像素时钟的上升沿图像数据稳定。需要说明的是,CLOCK信号单独采用一对LVDS信号传输,不管相机是否处于工作状态,CLOCK信号都始终有效。ChannelLink协议之所以能在4对信号线中传输28位数据,就是因为对CLOCK信号7倍频的效果。,相机控制信号,CameraLink定义了四对LVDS线缆用来实现对相机的控制,它们被定义为相机的数据信号和图像采集卡的输出信号,这四对信号的命名及作用如下:Camera Control
5、1 (CC1) : EXSYNC(外部同步信号)下降沿触发读出数据Camera Control 2 (CC2) : PRIN(像素重置)低电平有效Camera Control 3 (CC3) : FORWARD-高电平有效,低电平翻转Camera Control 4 (CC4) : 保留信号(未定义),串行通信信号,CameraLink标准定义了2对LVDS线缆用来实现相机和图像采集卡之间的异步串行通信控制,相机和图像采集卡至少应该支持9600波特率。这两个串行信号分别如下:SerTFG:相机串行输出端至图像采集卡串行输入端。SerTC:图像采集卡串行输出端至相机串行输入端。,Camerali
6、nk协议规定,串行接口有一位开始和一位停止位,没有奇偶校验也没有握手。,CameraLink视频传输模式,由于单路ChannelLink只能传输28位数据,有些相机为了提高传输数据的效率,需要多路ChannelLink,按照使用要求的不同,视频传输模式分为5种模式:lite、base、medium、full和80bit。其中lite和base模式使用一根电缆传输,medium、full和80bit模式使用两根电缆传输。以base模式为例,base模式发送器在每个时钟里发送28bits数据,包括4bits的图像控制信号和24bits的图像数据,24bits数据可以是一个像素点的24-bitRGB
7、数据、3个像素点的8-bit黑白数据等多种配置方式。lite - Supports up to 10 bits, one connector base -Supports up to 24 bits, one connector medium - Supports up to 48 bits, two connectorsfull - Supports up to 64 bits, two connectors 80 bit - Supports up to 80 bits, two connectors,CameraLink连接器定义,02,CameraLink硬件方案,第 2 部分,CameraLink IN硬件方案,DS90CR288A芯片简介,DS90CR288A时序,03,CameraLink相机数据采集显示实例,第 3 部分,CameraLink相机数据采集显示实例,本实例实现通过使用FPGA采集Cameralink相机数据,然后把相机数据帧缓存后输出至VGA 显示接口实现实时显示。硬件平台:Artix-7软件平台:Vivado.2015.2,谢谢,广州创龙电子科技有限公司,官网: 论坛:微信公众号:广州创龙,