一种基于FPGA的全配置型Cameralink转光纤实时图像光端机的制作方法_2

文档序号:8301987阅读:来源:国知局
r>[0021]SFP光纤互联传输装置(2),其特征在于包括:SFP光纤互联通道I (21),SFP光纤互联通道2 (22),SFP光纤互联通道3 (23) ;Camera link转光纤装置的SFP光纤互联通道分别与光纤转Camera link装置的SFP光纤互联通道进行一一对应互联。
[0022]SFP光纤互联传输装置(2),其特征在于:所述SFP光纤互联传输装置(2),SFP光纤互联通道采用标准的SFP光纤模块,SFP光纤模块的传输速率为3.125Gb/s,SFP光纤模块能接插SFP多模光纤模块或者SFP单模光纤模块;SFP多模光纤模块传输距离为500米,传输波长为850nm ;SFP单模光纤模块传输距离为120千米,传输波长为1470nm—1610nm。
[0023]本发明能够获得的技术效果为:
[0024]1、本发明实现全配置型(Full)Camera link实时图像输入至光纤实时图像输出的转换功能,实现全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)Camera link实时图像输入的自适应配置功能,实现Camera link输入工作频率的自适应功能,提高了 Cameralink实时图像光端机的性能。
[0025]2、本发明实现串口、时序控制光纤数据流输入至Camera link接口输出的转换功能,提高了 Camera link实时图像光端机的远距离串口通讯、时序控制的可靠性。
[0026]3、本发明实现高带宽(85MHz)、全配置型(Full) Camera link实时图像的远距离传输,突破了高带宽(85MHz)、全配置型(Full)Camera link转换光纤的技术难点。
[0027]4、本发明实现SFP光纤模块的灵活配置(多模或者单模),传输距离从500米至120千米,扩展了 Camera link实时图像光端机的应用场合。
[0028]5、本发明采用光纤作为传输介质,简化现有设备之间的配线复杂性,增强系统的抗电磁干扰能力,提高全配置型(Full)Camera link实时图像传输的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0029]图1是Camera link转光纤装置的结构原理框图;
[0030]图2是光纤传输协议的特殊字符和K字符类型;
[0031]附图标记说明如下:
[0032]I—Camera link 转光纤装置,
[0033]110—LED 指示灯,
[0034]111—Camera link 基本配置(Base)输入接口模块,
[0035]112—Camera link 全配置(Full)输入接口模块,
[0036]113—Camera link 数据解调模块 1,
[0037]114—Camera link 数据解调模块 2,
[0038]115—Camera link 数据解调模块 3,
[0039]12-数据采集同步模块,
[0040]13—64位转48位数据分发模块,
[0041]14—数据Block RAM乒乓缓存模块,
[0042]15—图像帧封装模块,
[0043]16—数据包封装模块,
[0044]161—串口采集/解析模块,
[0045]17—数据并/串转换模块,
[0046]18—时钟芯片,
[0047]181—时钟管理模块,
[0048]19—FPGA 芯片,
[0049]191—EEPR0M程序存储芯片,
[0050]2—SFP光纤互联传输装置,
[0051]21—SFP光纤互联通道I,
[0052]22—SFP光纤互联通道2,
[0053]23—SFP光纤互联通道3。
【具体实施方式】
[0054]下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明。
[0055]本发明采用附图1的Camera link转光纤装置(I)、SFP光纤互联传输装置(2),搭建了全配置型Camera link转光纤实时图像光端机的应用实例。
[0056]Camera I ink转光纤装置⑴的基本配置(Base)输入接口模块(111)与相机的基本配置(Base)输出接口连接;Camera link转光纤装置⑴的全配置(Full)输入接口模块
(112)与相机的全配置(Full)输出接口连接;SFP光纤互联传输装置(2)的SFP光纤互联通道I (21)通过光纤线缆与光纤转Camera link装置的SFP光纤互联通道I进行互联;SFP光纤互联传输装置(2)的SFP光纤互联通道2 (22)通过光纤线缆与光纤转Camera link装置的SFP光纤互联通道2进行互联;SFP光纤互联传输装置(2)的SFP光纤互联通道3 (23)通过光纤线缆与光纤转Camera link装置的SFP光纤互联通道3进行互联。
[0057]当Camera link转光纤装置⑴和SFP光纤互联传输装置⑵开启电工作后,LED指示灯(110)的红色LED灯是按固定频率闪烁,则说明Camera link转光纤装置⑴程序启动正常;当SFP光纤互联传输装置(2)通过光纤线缆与光纤转Camera link装置进行互联接后,LED(IlO)指示灯的绿色LED灯是一直亮,则说明Camera link转光纤装置(I)和光纤转Camera link装置的光纤互联连接正常;当Camera link转光纤装置(I)接入相机图像时,LED(IlO)指示灯的黄色LED灯闪烁,且黄色LED灯闪烁的频率会随相机帧频的提高而加快,则说明Camera link图像接入正常。
[0058]参考附图1所示,Camera link转光纤装置(I)和SFP光纤互联传输装置(2)的3个SFP光纤互联通道都需要连接,才能实现全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)Camera link实时图像输入的自适应配置功能,S卩当输入为全配置型(Full)时,Camera link的X、Y、Z数据分量分别通过第1、第2、第3个SFP光纤互联通道进行传输;当输入为中等型(Medium)时,Camera link的X、Y数据分量分别通过第1、第2个SFP光纤互联通道进行传输,而第3个SFP光纤互联通道则无数据进行传输;当输入为基本型(Base)时,仅有Camera link的X数据分量通过第I个SFP光纤互联通道进行传输,而第2、第3个SFP光纤互联通道则无数据进行传输;Camera link转光纤装置(I)和光纤转Camera link装置进行互联的SFP光纤模块须是相同的工作模块,即一致为单模光纤模块或一致为多模光纤模块,SFP光纤模块均支持热插拔;SFP多模光纤模块采用的是一通光电公司的3.125Gb/s光纤模块,传输距离为500米,传输功率为0.1mff,工作波长为850nm ;SFP单模光纤模块采用的是一通光电公司的3.125Gb/s光纤模块,传输距离为120千米,传输功率为ImW,工作波长从1470nm — 1610nm,每隔20nm —个波长,共有8个使用波长。
[0059]参考附图1所示,Camera link数据解调模块(113、114、115)是采用芯片DS90CR288A完成数据解调;通过在FPGA内部采用硬件描述语言设计实现相应的硬件模块电路,包括:数据采集同步模块(12)、64位转48位数据分发模块(13)、数据Block RAM乒乓缓存模块(14)、图像帧封装模块(15)、数据包封装模块(16)、串口数据采集/解析模块(161)、数据并/串转换模块(17)、时钟管理模块(181) ;FPGA(19)是采用Xilinx公司的Virtex-1I Pro 系列的 XC2VP20-FG676-2 芯片。
[0060]参考附图1所不,Camera link转光纤装置(I)自适应在不同的Camera link输入配置模式、不同输入工作频率之间切换,切换后Camera link转光纤装置(I)和SFP光纤互联传输装置(2)无需断电重新启动即可工作。
[0061]结合附图1对本发明做进一步的描述:
[0062]按照附图1搭建实例所示,将Camera link转光纤装置⑴设计生成的比特流文件烧写至EEPROM程序存储芯片(191)中;给??6么(19)上电后,FPGA(19)从EEPROM程序存储芯片(191)加载已生成的比特流文件,并产生相应的硬件电路;使用Chip scope工具可以观察和分析数字逻辑、控制时序是否正确。
【主权项】
1.一种基于FPGA的全配置型Camera link转光纤实时图像光端机,其特征在于包括:Camera link转光纤装置(I)和SFP光纤互联传输装置(2) ;Camera link转光纤装置(I)完成全配置型(Full)Camera link实时图像输入至光纤实时图像输出的转换,光纤实时图像通过SFP光纤互联传输装置(2)发送至远端;Camera link转光纤装置(I)实时接收SFP光纤互联传输装置(2)输入的串口、时序同步控制光纤数据流,Camera link转光纤装置(I)完成光纤数据流解析并转换成串口数据、时序同步控制信号传输至相机;其全配置型Camera link转光纤实时图像光端机能自适应Camera link的全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)输入工作模式,无需人工干预配置,自适应Camera link的输入工作频率,最高Camera link工作频率达85MHz。
2.根据权利要求1所述的全配置型Cameralink转光纤实时图像光端机,其特征在于:Camera link转光纤装置(I)包括Camera link基本配置Oase)输入接口模块(111)、Camera link全配置(Full)输入接口模块(112)、Camera
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