CN104735448B - Arinc818发送节点数据采集及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种ARINC818发送节点数据采集及控制方法，首先建立接收行缓冲区，实现对待发送的行图像数据的管理；设置接收行缓冲管理寄存器、当前行数寄存器、图像数据标志寄存器，实现对当前采集的行图像数据在缓冲区中的位置、对应行数、对于图像等信息的标识；接收控制单元通过硬件方式实现RGB数据的采集与恢复，将处理后的行图像数据写入接收行缓冲区，并完成对收行缓冲管理寄存器和当前行数寄存器的维护。本发明可自适应不同格式图像数据的采集和处理；硬件实现RGB数据的采集、判断与处理，保证延迟最小化；提供错误处理机制，保证写入接收行缓冲区的视频行图像数据的连续性。

Description

ARINC818发送节点数据采集及控制方法

技术领域

本发明属于计算机通信技术，涉及一种ARINC818发送节点数据采集电路及数据采集控制方法。

背景技术

ARINC818协议定义了航空电子环境下基于FC进行高速数字视频传输的实现标准。由于ARINC818规定通信节点间采用点对点单向数据传输方式，链路间没有错误检测与重传等处理机制，因此，若发送端数据采集过程中出现RGB数据不连续、时序错误等情况，势必导致视频图像数据无法正确恢复、行图像数据不连续等现象，最终致使发送节点在容器组织过程中出现错乱。

因此需要一种ARINC818发送节点数据采集电路及控制方法，以满足ARINC818发送端数据采集和容错处理要求，实现RGB视频图像数据的正确采集与接收并保证恢复后的行图像数据的连续性与完整性。

发明内容

本发明的目的是提供一种ARINC818发送节点数据采集及控制方法，该方法可实现视频图像数据的正确采集与接收，保证恢复后的行图像数据的连续性与完整性。

本发明的技术解决方案是：

一种ARINC818发送节点数据采集电路，其特殊之处是：包括接收控制单元、接收行缓冲区、视频图像配置单元、接收行缓冲管理寄存器、当前行数寄存器、图像数据标志寄存器、同步控制单元；所述接收控制单元用于：a)采集RGB数据；b)将恢复的视频行图像数据信息写入接收行缓冲区，同时对接收行缓冲管理寄存器进行维护；c)将当前写入接收行缓冲区的行图像数据所对应的行数信息写入当前行数寄存器；所述接收行缓冲区由多个行缓冲组成，每个行缓冲大小为当前发送视频图像对应的整行数据长度，用以存放待发送的整行视频图像数据信息；所述视频图像配置单元存放当前ADVB发送端处理的视频图像的属性信息；所述属性信息包括图像行数、列数、刷新频率、扫描方式、图像格式和像素点；所述接收行缓冲管理寄存器包括接收行缓冲区头指针寄存器和尾指针寄存器，用于判断和读取当前待发送的行图像数据，并对存放行图像数据的接收行缓冲区进行维护；所述当前行数寄存器用于表示当前存放的行图像数据信息对应于整幅图像的第几行；所述图像数据标志寄存器向接收控制单元提供数据，以判断前后发送的行图像数据是否为同一幅图像中的行数据；所述同步控制单元根据RGB数据中的同步信号和标准时序设置图像数据标志寄存器，以标志当前时序内采集的图像数据是否为同一幅图像数据。

一种ARINC818发送节点数据采集控制方法，包括以下步骤：

1】接收控制单元检测同步信号，判断是否有新的一幅视频图像信号；

2】同步控制单元检测同步信号，维护图像数据标志寄存器；

3】接收控制单元根据视频图像配置单元中的配置信息对应的标准时序，通过硬件方式采集RGB数据并恢复行图像数据信息；

4】如果按照标准时序能够采集RGB数据并正确恢复第一行图像数据，则进入步骤5；如果按照标准时序不能正确恢复第一行图像数据，则返回步骤1；

5】接收控制单元将第一行图像数据并写入接收行缓冲区，更新接收行缓冲管理寄存器，将当前行数寄存器中的当前行数值置为1，并监控图像数据标志寄存器；

6】接收控制单元持续采集RGB数据，持续计算图像行数据信息，并维护接收行缓冲管理寄存器，监控图像数据标志寄存器，并将当前行数寄存器中的当前行数值置为对应的行数值；

7】若完整接收并恢复整幅图像数据，则返回步骤1；

若采集到的RGB数据时序不连续，则返回步骤1；

若在RGB数据采集过程中出现前后行数据不是同一幅图像数据，则返回步骤1；

若在一幅图像时序内连续采集到同步信号，则返回步骤1。

本发明的优点是：

1、本发明提供一种ARINC818发送节点数据采集的核心单元，适用于各种具有视频图像发送功能的节点使用，移植性、通用性强；

2、本发明用硬件实现RGB数据的采集、判断与处理，保证视频传输延迟最小化；

3、本发明提供错误处理机制，保证写入接收行缓冲区的视频行图像数据的连续性；

4、本发明提供视频图像配置单元，实现不同格式视频图像的自动采集与处理。

附图说明

图1是ARINC818发送节点数据采集电路原理图；

图2是ARINC818发送节点接收控制状态机。

具体实施方式

本发明的电路结构如下：

本发明主要包括接收控制单元、接收行缓冲区、视频图像配置单元、接收行缓冲管理寄存器、当前行数寄存器、图像数据标志寄存器、同步控制单元。

本发明的具体步骤如下：

建立接收行缓冲区，实现对待发送的行图像数据的管理；设置接收行缓冲管理寄存器、当前行数寄存器、图像数据标志寄存器，实现对当前采集的行图像数据在缓冲区中的位置、对应行数、对应图像等信息的标识；接收控制单元根据视频图像配置单元中的配置信息按照标准VESA时序，通过硬件方式实现RGB数据的采集与恢复，将处理后的行图像数据写入接收行缓冲区，并完成对收行缓冲管理寄存器和当前行数寄存器的维护；通过同步控制单元对同步信号进行监控，对图像数据标志寄存器进行设置；建立数据采集错误处理机制，设计ARINC818发送节点接收控制状态机，接收控制逻辑在状态机的控制下对发送节点的RGB数据进行采集与处理，保证恢复后的行图像数据的连续性与完整性。

首先对ADVB发送控制电路进行介绍，如图1所示：

接收控制单元提供符合VESA标准的RGB数据接口，根据视频图像配置单元中的视频图像属性配置，根据标准时序关系，实现对不同格式视频图像RGB数据的自动采集，将恢复的视频行图像数据信息写入接收行缓冲区，同时对接收行缓冲管理寄存器进行维护，根据RGB数据时序及采样的行图像数据将当前写入接收行缓冲区的行图像数据所对应的行数信息写入当前行数寄存器；同时，在RGB数据采集过程中对图像数据标志寄存器进行监控，判断一幅图像时序内前后采集的行图像数据是否有不为同一幅图像内数据的情况。

视频图像配置单元存放当前ADVB发送端处理的视频图像的相关属性信息，包括图像行数、列数、刷新频率、扫描方式、图像格式、像素点等基本信息。

同步控制单元采集RGB数据的VSync、HSync等同步信号，结合标准时序设置图像数据标志寄存器，以标志当前时序内采集的图像数据为同一幅图像数据。

接收行缓冲区由多个行缓冲组成，每个行缓冲大小为当前发送视频图像对应的整行数据长度，用以存放待发送的整行视频图像数据信息，通过接收行缓冲管理寄存器进行维护和管理。

接收行缓冲管理寄存器包括接收行缓冲区头指针寄存器和尾指针寄存器，用于判断和读取当前待发送的行图像数据，并对存放行图像数据的接收行缓冲区状态进行维护。

当前行数寄存器用于表示当前存放的行图像数据信息对应于整幅图像的第几行。

图像数据标志寄存器用于存储一种图像数据标志，接收控制单元通过该图像数据标志判断前后发送的行图像数据是否为同一幅图像中的数据。

ARINC818发送节点接收控制状态机，保证接收控制单元写入接收行缓冲区中的视频行图像数据的正确性与连续性。

状态机如图2所示，状态机工作流程如下：

状态0：

该状态为状态机的初始状态，初始化上电或复位时，状态机进入该状态。在该状态下，接收控制单元检测VSync、HSync等同步信号，判断是否有新的一幅视频图像信号；同步控制单元检测同步信号，维护图像数据标志寄存器；根据视频图像配置单元中的图像属性信息，结合标准时序接收RGB数据并恢复图像行数据信息。如果按照标准时序能够采集并正确并接收到第一行图像数据，则状态机进入状态1；如果按照标准时序不能正确接收到第一行图像数据，则状态机进入状态2；否则停留在状态0。

状态1：

该状态为第一行图像数据采集与接收状态。在该状态下，接收控制单元根据视频图像配置单元中的图像属性信息对应的标准时序关系正确采集、接收第一行图像数据并写入接收行缓冲区，维护接收行缓冲管理寄存器及图像数据标志寄存器，将当前行数寄存器中的当前行数值置为1，状态机进入状态3。

状态2：

该状态为未按时序标准接收到第一行图像数据的状态。在该状态下，接收控制单元根据视频图像配置单元中的图像属性信息对应的标准时序关系未能采集到第一行图像数据，状态机返回状态0。

状态3：

该状态为RGB数据连续接收状态。在该状态下，接收控制单元根据视频图像配置单元中的图像属性信息对应的标准时序关系能够正确、连续地采集RGB数据、恢复图像行数据信息，并将行图像数据并写入接收行缓冲区，维护接收行缓冲管理寄存器和图像数据标志寄存器，将当前行数寄存器中的当前行数值置为对应的行数值。如果完整接收完整幅图像数据，则状态机返回状态0；如果在RGB数据采集过程中出现一幅图像时序内的信号不连续的情况，则状态机进入状态4；如果在RGB数据采集过程中出现前后行数据不是同一幅图像数据的情况，则状态机进入状态5；如果在RGB数据连续接收过程中采集到同步信号，则状态机进入状态6。

状态4：

该状态为RGB数据采集过程中出现一幅图像时序内的信号不连续的状态。在该状态下，接收控制单元根据视频图像配置单元中的图像属性信息对应的标准时序关系判断在一幅图像时序内能否正确、连续地采集RGB数据，若采集到的RGB数据时序不连续，则状态机返回状态0。

状态5：

该状态为RGB数据采集过程中前后行数据不是同一幅图像数据的状态。在该状态下，接收控制单元根据图像数据标志寄存器中的信息，判断当前图像行与之前发送的图像行不是同一幅图像中的数据，状态机返回状态0。

状态6：

该状态为RGB数据连续接收过程中采集到同步信号时的状态。在该状态下，接收控制单元在一幅图像时序内连续接收过程中采集到同步信号，状态机返回状态0。

Claims (2)

1.一种ARINC818发送节点数据采集电路，其特征在于：

包括接收控制单元、接收行缓冲区、视频图像配置单元、接收行缓冲管理寄存器、当前行数寄存器、图像数据标志寄存器、同步控制单元；

所述接收控制单元用于：

a)采集RGB数据；

b)将恢复的视频行图像数据信息写入接收行缓冲区，同时对接收行缓冲管理寄存器进行维护；

c)将当前写入接收行缓冲区的行图像数据所对应的行数信息写入当前行数寄存器；

所述接收行缓冲区由多个行缓冲组成，每个行缓冲大小为当前发送视频图像对应的整行数据长度，用以存放待发送的整行视频图像数据信息；

所述视频图像配置单元存放当前ADVB发送端处理的视频图像的属性信息；所述属性信息包括图像行数、列数、刷新频率、扫描方式、图像格式和像素点；

所述接收行缓冲管理寄存器包括接收行缓冲区头指针寄存器和尾指针寄存器，用于判断和读取当前待发送的行图像数据，并对存放行图像数据的接收行缓冲区进行维护；

所述当前行数寄存器用于表示当前存放的行图像数据信息对应于整幅图像的第几行；

所述图像数据标志寄存器向接收控制单元提供数据，以判断前后发送的行图像数据是否为同一幅图像中的行数据；

所述同步控制单元根据RGB数据中的同步信号和标准时序设置图像数据标志寄存器，以标志当前时序内采集的图像数据是否为同一幅图像数据。

2.一种ARINC818发送节点数据采集控制方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1】接收控制单元检测同步信号，判断是否有新的一幅视频图像信号；

2】同步控制单元检测同步信号，维护图像数据标志寄存器；

3】接收控制单元根据视频图像配置单元中的配置信息对应的标准时序，通过硬件方式采集RGB数据并恢复行图像数据信息；

4】如果按照标准时序能够采集RGB数据并正确恢复第一行图像数据，则进入步骤5；如果按照标准时序不能正确恢复第一行图像数据，则返回步骤1；

5】接收控制单元将第一行图像数据并写入接收行缓冲区，更新接收行缓冲管理寄存器，将当前行数寄存器中的当前行数值置为1，并监控图像数据标志寄存器，其中，所述接收行缓冲管理寄存器包括接收行缓冲区头指针寄存器和尾指针寄存器，用于判断和读取当前待发送的行图像数据，并对存放行图像数据的接收行缓冲区进行维护，所述图像数据标志寄存器用于存储一种图像数据标志，接收控制单元通过该图像数据标志判断前后发送的行图像数据是否为同一幅图像中的数据；

6】接收控制单元持续采集RGB数据，持续计算图像行数据信息，并维护接收行缓冲管理寄存器，监控图像数据标志寄存器，并将当前行数寄存器中的当前行数值置为对应的行数值；

7】若完整接收并恢复整幅图像数据，则返回步骤1；

若采集到的RGB数据时序不连续，则返回步骤1；

若在RGB数据采集过程中出现前后行数据不是同一幅图像数据，则返回步骤1；

若在一幅图像时序内连续采集到同步信号，则返回步骤1。