前言

CameraLink協(xié)議

CameraLink協(xié)議是一種專門針對機器視覺應(yīng)用領(lǐng)域的串行通信協(xié)議，它使用低壓差分信號(LVDS)進行數(shù)據(jù)的傳輸和通信。CameraLink標準是在ChannelLink標準的基礎(chǔ)上多加了6對差分信號線，其中4對用于并行傳輸相機控制信號，另外2對用于相機和圖像采集卡之間的串行通信(本質(zhì)就是UART的兩根線)。

CameraLink標準的視頻傳輸模式分為三種：Base模式、Medium模式、Full模式。其中每個端口為8位數(shù)據(jù)，CameraLink標準的規(guī)定標準時鐘頻率最大為85MHz。

圖1

CameraLink + FPGA架構(gòu)視頻采集系統(tǒng)

采用CameraLink + FPGA架構(gòu)的視頻采集與傳輸系統(tǒng)，既可實現(xiàn)符合CameraLink協(xié)議的數(shù)字相機，采集卡之間的通信與控制，同時實現(xiàn)對圖像數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、緩存、實時處理、輸出等。該架構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定性可靠，精度高，不易受干擾，具有較強的通用性、實用性和擴展性，靈活性也大大增強。CameraLink技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域。

圖2

創(chuàng)龍科技(Tronlong)的Kintex-7、Zynq-7045/7100等FPGA板卡已實現(xiàn)CameraLink視頻采集與處理方案。本文將為您分享基于Kintex-7 FPGA評估板的CameraLink視頻開發(fā)案例。

1 硬件平臺

本文基于創(chuàng)龍科技TLK7-EVM評估板進行演示。

TLK7-EVM是一款基于Xilinx Kintex-7系列FPGA設(shè)計的高端評估板，由核心板和評估底板組成。核心板經(jīng)過專業(yè)的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。

評估板接口資源豐富，引出FMC、SFP+、PCIe、SATA、HDMI等接口，方便用戶快速進行產(chǎn)品方案評估與技術(shù)預(yù)研。

圖3 TLK7-EVM評估板

開發(fā)案例主要包括：

? CameraLink、SDI、HDMI、PAL視頻輸入/輸出案例

? 高速AD(AD9613)采集+高速DA(AD9706)輸出案例

? AD9361軟件無線電案例

? UDP(10G)光口通信案例

? UDP(1G)光口通信案例

? Aurora光口通信案例

? PCIe通信案例

案例源碼、產(chǎn)品資料（用戶手冊、核心板硬件資料、產(chǎn)品規(guī)格書）可點擊下方鏈接或掃碼二維碼獲取。

http://site.tronlong.com/pfdownload

圖4

掃描下方二維碼，即可申請TLK7-EVM評估板進行快速評估，免費哦！

圖5

2 案例功能

案例功能：評估板通過FMC視頻模塊TLCameraLinkF的CameraLink接口進行分辨率為1280x1024的視頻采集，并通過TLCameraLinkF模塊的HDMI接口將采集到的視頻進行輸出。

圖6 程序功能框圖

3 案例演示

本案例支持三款CameraLink相機，具體說明如下。

廠家	相機型號	支持模式	相機性能
Microview （北京微視）	RS-A5241-CM107-S00 （黑白CameraLink相機）	Full	全幅面2560*2048下，幀率可達107fps
		Base
	RS-A5241-CC107-S00 （彩色CameraLink相機）	Full	全幅面2560*2048下，幀率可達107fps
		Base
	MVC1381SAM-CL60-S00 （黑白CameraLink相機）	Base	全幅面1280*1024下，幀率可達60fps

Full模式硬件連接方法

如采用Full模式，創(chuàng)龍科技的TLCameraLinkF模塊連接至評估板FMC2接口，評估板J1跳線帽選擇1.8V檔位，以配置FMC IO的BANK電壓為1.8V。

將CameraLink相機的CL0通過數(shù)據(jù)線連接至TLCameraLinkF模塊的CameraLink1接口，將CameraLink相機的CL1通過數(shù)據(jù)線連接至TLCameraLinkF模塊的CameraLink2接口，將HDMI顯示屏通過數(shù)據(jù)線連接至TLCameraLinkF模塊的HDMI OUT接口。