可编程时钟芯片在高速图像处理系统中的应用

一敬请登录网站在线投稿一２０１６年第６期

一一一４３一可编程时钟芯片在高速图像处理系统中的应用

周全,陈锡侯

(重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室,重庆４０００５４)

摘要:随着图像处理系统对速度的要求越来越高,系统中时钟的稳定性和同步就显得非常关键,单颗晶振的方法已经不能满足发展需要.针对这一问题,提出了一种新型可编程可输出多路差分时钟的芯片CDCM６２０８,通过编程方法调节芯片的输出时钟频率,具有稳定二灵活二适用范围广的特点,并通过实验验证了此芯片在高速图像处理系统中的效果.关键词:高速图像处理;差分时钟;多路输出;编程控制

中图分类号:TP３３６一一一一文献标识码:A

A pp l ication of Pro g rammable Clock Chi p in H i g h-s p eed lma g e Processin g S y stem

Zhou Q uan ,Chen Xihou

(En g ineerin g Research Center of Mechanical Testin g Technolo gy and E q ui p ment ,Ministr y of Education ,Chon gq in g Ke y Laborator y of Time-g ratin g Sensin g and Advanced Testin g Technolo gy ,Chon gq in g Universit y of Technolo gy ,Chon gq in g ４０００５４,China )Abstract :With the ima g e p rocessin g s y stem for s p eed hi g her and hi g her ,the stabilit y and s y nchronization of the s y stem clock are ver y critical ,so one sin g le clock cr y stal cannot meet with the hi g h re q uirement an y more．In order to solve this p roblem ,a new t yp e of p ro-g rammable clock chi p CDCM６２０８is p ut forward ,

which can out p ut multi p lex differential si g nals．The out p ut clock fre q uenc y of the chi p can be ad j usted b y p ro g rammin g ,that has the characteristics of stabilit y ,flexible and wide a pp licable sco p e．The actual effect is verified throu g h the ex p eriment in the ima g e p rocessin g s y stem．Ke y words :hi g h-s p eed ima g e p rocessin g ;differential clock ;multi p lexed out p ut ;p ro g rammin g control

引一言随着数字化技术的不断发展和完善,基于FPGA ＋DSP 架构的高速数字图像处理系统已广泛应用于工业二

军事二生物二医疗等领域[１-２],由于这种架构需要用到多种高速接口进行数据传输处理,因此高速差分时钟就成为设计

的关键.图１给出了在高速图像处理领域常用到的高速

差分时钟.

传统数字图像处理系统在进行时钟设计时,都是采用

单颗固定频率的时钟晶振,由于每个晶振的标称频率和实

际频率存在误差[３],且多个单颗晶振分别工作,不符合高速图像处理系统对时钟稳定和同步的需求[４],此外由于高精度晶振价格高昂且电路板成型后不易更改,所以对设计

的准确性和采购的全面性提出了很高的要求,然而在这方

面往往需要耗费大量的时间二人力和物力,而且还经常不

尽如人意.本文提出了一种新型的可编程差分时钟芯片,

该时钟芯片可以同时产生８路差分时钟输出,且每一路输

出时钟的频率可以通过编程方式进行灵活调节,满足了高

速时钟设计对同步二稳定二灵活的要求

.图１一常用的高速差分时钟

１一芯片工作原理１．１一芯片总体架构如图２所示,本芯片包含４个模块:输入模块二锁相环二输出模块二控制模块.输入模块包含分频器R 和多路选择器,分频器R 对第一路输入时钟进行分频,多路选择器完成对两路输入时钟的选择;锁相环模块完成输入时钟