31-第三章cameralink相机接口3.1cameralink简介3.1.1LVDS技术简介 (2)
CameraLink接口数字相机图像显示装置解读ppt课件
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
VGA接口的结构
VGA接口是一种D型接口， 上面共有15针空，分成 三排，每排五个。 其中，
乒乓缓存介绍
当SDRAM1中缓存满了一帧图像数据后,开 始读取数据,读SDRAM1时写SDRAM2。当 SDRAM2中写满一帧图像数据后,控制器对 两个SDRAM进行读写切换,读SDRAM2时 写SDRAM1。
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CameraLink接口技术的特点 CameraLink接口的结构 CameraLink接口的原理
缓存部分介绍
SDRAM介绍 乒乓缓存简介
算法方案介绍
算法概述 算法方案
VGA接口介绍
VGA的技术特点 VGA接口的结构
结论
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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工业相机接口介绍
工业相机接口标准详解来源：本站作者：admin 点击：517面对市面上出现的越来越多的工业相机品牌，各相机厂商都给出了大量的相机参数，例如：相机接口、芯片类型、量子效应、帧率等。
一般非行业内人士，在面对这些参数时往往会无所适从。
湖南科天健光电技术有限公司根据长期的相机使用经验，同时结合这么多年和客户接触的情况，为大家总结出目前使用比较广泛的工业相机接口知识！目前，工业相机数据传输接口方式有很多种，包括CoaxPress、CameraLink接口、USB接口、Gige接口等。
其主要性能比较如下表所示：USB2.0USB 即“Universal Serial Bus ”，中文名称为通用串行总线。
这是近几年逐步在PC 领域广为应用的新型接口技术。
USB2.0则可以达到速度480Mbps，并且可以向下兼容USB1.1。
这几年，随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐步成为个人电脑的标准接口已经是大势所趋。
在主机端，最新推出的个人电脑几乎100%支持USB；而在外设端，使用USB接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。
2000年制定的USB 2.0标准是真正的USB 2.0，被称为USB 2.0的高速（High-speed）版本，理论传输速度为480 Mbps，即60 MB/s，但实际传输速度一般不超过30 MB/s，采用这种标准的USB设备也比较多。
USB电缆的长度在不加级连装置的情况下为小于5m。
USB3.0USB3.0 ——也被认为是SuperSpeedUSB——为那些与PC或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。
只是个硬件设备，计算机内只有安装USB3.0相关的硬件设备后才可以使用USB3.0相关的功能！从键盘到高吞吐量磁盘驱动器，各种器件都能够采用这种低成本接口进行平稳运行的即插即用连接，用户基本不用花太多心思在上面。
新的USB 3.0在保持与USB 2.0的兼容性的同时，还提供了下面的几项增强功能：(1)极大提高了带宽——高达5Gbps全双工（USB2.0则为480Mbps半双工）(2)实现了更好的电源管理(3)能够使主机为器件提供更多的功率，从而实现USB——充电电池、LED照明和迷你风扇等应用。
3-CameraLink接口-时序控制 (2)
CameraLink接口1.CameraLink接口简介1.1CameraLink标准概述Camera Link 技术标准是基于 National Semiconductor 公司的 Channel Link 标准发展而来的，而 Channel Link 标准是一种多路并行 LVDS 传输接口标准。
低压差分信号（ LVDS ）是一种低摆幅的差分信号技术，电压摆幅在 350mV 左右，具有扰动小，跳变速率快的特点，在无失传输介质里的理论最大传输速率在 1.923Gbps 。
90 年代美国国家半导体公司（ National Semiconductor ）为了找到平板显示技术的解决方案，开发了基于 LVDS 物理层平台的 Channel Link 技术。
此技术一诞生就被进行了扩展，用来作为新的通用视频数据传输技术使用。
如图1.1所示， Channel Link 由一个并转串信号发送驱动器和一个串转并信号接收器组成，其最高数据传输速率可达 2.38G 。
数据发送器含有 28 位的单端并行信号和 1 个单端时钟信号，将 28 位 CMOS/TTL 信号串行化处理后分成 4 路 LVDS 数据流，其 4 路串行数据流和 1 路发送 LVDS 时钟流在 5 路 LVDS 差分对中传输。
接收器接收从 4 路 LVDS 数据流和 1 路 LVDS 时钟流中把传来的数据和时钟信号恢复成 28 位的 CMOS/TTL 并行数据和与其相对应的同步时钟信号。
图1.1 camera link接口电路1.2CameraLink端口和端口分配1.2.1端口分配在基本配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到唯一的 Camera Link 驱动器 / 接收器对上；在中级配置模式中，端口 D 、 E 和 F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上；在完整配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到第一个驱动器 / 接收器对上，端口 D 、 E 和F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上，端口 G 和 H 被分配到第三个驱动器 / 接收器对上。
3-CameraLink接口-时序控制
CameraLink接口
1.CameraLink接口简介
1.1CameraLink标准概述
CameraLink技术标准是基于NationalSemiconductor公司的ChannelLink标准发展而来的，而ChannelLink标准是一种多路并行LVDS传输接口标准。
低压差分信号（LVDS）是一种低摆幅的差分信号技术，电压摆幅在350mV左右，具有扰动小，跳变速率快的特点，在无失传输介质里的理论最大传输速率在1.923Gbps。
90年代美国国家半导体公司（NationalSemiconductor）为了找到平板显示技术的解决方案，开发了基于LVDS物理层平台的
如图
位
5路LVDS
恢复成
A、B 和C
口G和芯
E和H，
那么
H的8
从
中读取处FPGA DDR 包括2RAM 另外，
子模块来完成位宽的转换。
2.4modelsim仿真结果
图2.4modelsim仿真结果
如图2.4，被测FPGA每来一个行同步，CameraLink模块获取行地址后读取DDR2中的数据写入缓存模块，等到下一个行同步来的时候把所读的数据从缓存模块中输出。
实际要求的是每个行同步来后要读取一行数据，大小为2048x12bit，为了缩小仿真时间，仿真时没一行的数据长度为：80x12bit。
图2.5五路CameraLink仿真输出
如图2.5，当下个行同步来的时候缓存数据输出，输出的数据时连续的。
CameraLink图像采集接口电路1(2)详解
CameraLink 图像采集接口电路1．Camera Link标准概述Camera Link 技术标准是基于 National Semiconductor 公司的 Channel Link 标准发展而来的，而 Channel Link 标准是一种多路并行 LVDS 传输接口标准。
低压差分信号（ LVDS ）是一种低摆幅的差分信号技术，电压摆幅在 350mV 左右，具有扰动小，跳变速率快的特点，在无失传输介质里的理论最大传输速率在 1.923Gbps 。
90 年代美国国家半导体公司（ National Semiconductor ）为了找到平板显示技术的解决方案，开发了基于 LVDS 物理层平台的 Channel Link 技术。
此技术一诞生就被进行了扩展，用来作为新的通用视频数据传输技术使用。
如图1 所示， Channel Link 由一个并转串信号发送驱动器和一个串转并信号接收器组成，其最高数据传输速率可达 2.38G 。
数据发送器含有 28 位的单端并行信号和 1 个单端时钟信号，将 28 位 CMOS/TTL 信号串行化处理后分成 4 路 LVDS 数据流，其 4 路串行数据流和 1 路发送 LVDS 时钟流在 5 路 LVDS 差分对中传输。
接收器接收从 4 路 LVDS 数据流和 1 路 LVDS 时钟流中把传来的数据和时钟信号恢复成 28 位的 CMOS/TTL 并行数据和与其相对应的同步时钟信号。
图1 camera link接口电路2．Channel Link标准的端口和端口分配2.1 ．端口定义一个端口定义为一个 8 位的字，在这个 8 位的字中，最低的 1 位（ LSB ）是 bit0 ，最高的 1 位（ MSB ）是 bit7 。
Camera Link 标准使用 8 个端口，即端口 A 至端口 H 。
2.2 ．端口分配在基本配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到唯一的 Camera Link 驱动器 / 接收器对上；在中级配置模式中，端口 D 、 E 和 F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上；在完整配置模式中，端口 A 、 B 和 C 被分配到第一个驱动器 / 接收器对上，端口 D 、 E 和 F 被分配到第二个驱动器 / 接收器对上，端口 G 和 H 被分配到第三个驱动器 / 接收器对上（见图2 ）。
Cameralink简介
Cameralink简介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对用于并行传输相机设备:、1位图4位视频控制信号FVAL:帧同步信号。
当FVAL为高时表示相机正输出一帧有效数据LVAL:行同步信号。
当FVAL为高时，LVAL为高表示相机正输出一有效的行数据。
行消隐期的长短由具体的相机和工作状态有关。
DVAL:数据有效信号。
当FVAL为高并且LVAL为高时，DVAL 为高表示相机正输出有效的数据,该信号可用可不用，也可以作为数据传输中的校验位。
CLOCK:这一信号为图像的像素时钟信号，在行有效期内像素信号串行通信信号CameraLink标准定义了2对LVDS线缆用来实现相机与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的波特率。
这两个串行信号是相机: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) 其通信格式为:1位起始位、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位和握手位。
相机电源并不是由CameraLink连接器提供的，而是通过一个个4bits:;行有信号(DVAL)，只有在数据有效信号为高电平时，图像采集卡才接受图像信息。
24bits图像数据可以是一个像素点的24-bitRGB数据、3个像素点的8-bit黑白图像数据、1到2个像素点的10-bit 或12-bit的黑白图像数据、一个像素点的14-bit或16-bit的黑白图像数据。
Medium模式需要两块Channe1Link的芯片和两个CameraLink 机械接口，发送器在每个像素时钟里发送4Obits数据，包括4bits 的图像使能信号和36bits的图像数据。
4bits图像使能信号与Base模式下相同。
36bits图像数据可以是一个像素点的36-bit 或到4个4bitsA口(8位))、)。
Cameralink协议简介.pdf
Cameralink简介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标准中，相机信号分为四种: 电源信号、视频数据信号(ChannelLink标准)、相机控制信号、串行通信信号、视频数据信号。
视频数据信号视频数据信号部分是CameraLink的核心，该部分为其实就是Channel Link协议。
主要包括5对差分信号，即X0-~X0+、X1-~X1+、X2-~X2+、X3-~X3+、Xclk-~Xclk+；视频部分发送端将28位的数据信号和1个时钟信号，按7:1的比例将数据转换成5对差分信号，接收端使用Channel Link芯片（如Channel Link转TTL/CMOS 的芯片DS90CR288A）将5对差分信号转换成28位的数据信号和1个时钟信号。
28位的数据信号包括4位视频控制信号和24位图像数据信号。
4位视频控制信号FVAL:帧同步信号。
当FVAL为高时表示相机正输出一帧有效数据LVAL:行同步信号。
当FVAL为高时，LVAL为高表示相机正输出一有效的行数据。
行消隐期的长短由具体的相机和工作状态有关。
DVAL:数据有效信号。
当FVAL为高并且LVAL为高时，DVAL为高表示相机正输出有效的数据,该信号可用可不用，也可以作为数据传输中的校验位。
CLOCK:这一信号为图像的像素时钟信号，在行有效期内像素时钟的上升沿图像数据稳定。
值得说明的是，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信号应该始终有效，它是ChannelLink芯片的输入时钟，是ChannelLink芯片之所以能在4对信号线中传输28位数据，就是因为对CLOCK信号7倍频的结果。
工业相机常用的传输接口
2. USB3.0接口是最新的USB规范，极大提高了带宽可高达5Gbps，实现了更好的电源管理，能够使主机为设备提供更多的功率输出，且使主机更快地识别器件，新的协议使得数据处理的效率更高。
3. 1394a/1394b接口俗称火线接口，现主要用于视频采集，数据传输率可高达400Mbps（1394a）和800Mbps（1394b），其利用等时性传输来保证实时性，便于安装，采用总线结构，支持热插拔，即插即用。
4. GigE是一种基于千以太网通信协议开发的相机接口标准，其特点是快捷的数据传输速率以及最远可达100米的传输距离。在工业机器视觉产品的应用中，GigE允许用户在很长距离上用标准线缆进行快速图像传输。它还能在不同厂商的软、硬件之间轻松实现互操作。
5. Cameralink在Channel link技术基础上增加了一些传输控制信号，并定义了一些相关传输标准。任何具有“Camera link”标志的产品可以方便地连接。其抗干扰、且传输带宽高达5.4Gbps。
工控机通过工业相机常用的传输接口包括：USB2.0、USB3.0、1394a/1394b、GigE、CameraLink、CoaXPress等。下面详细描述各接口的特点：