CN114337797A - 一种cphy1.2协议的光纤测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CPHY 1.2协议的光纤测试装置，其包括FPGA、CPHY1.2电路模块、DPHY电路模块、数字电源模块、光模块、开短路模块、图像缓存模块，所述图像采集中CPHY1.2采集模块和DPHY采集模块由FPGA解码完成，DPHY由FPGA LVDS口接收，CPHY数据则由FPGA GTX接口接收；并通过FPGA DDR4 IP高速写入DDR4，对数据进行高速缓存；测试装置与PC间使用万兆光纤接口相连，光纤接口与FPGA GTX相连，通过FPGA高速读写DDR4将多摄的图像数据传至PC；装置提供7路数字电源模块,并可以支持摄像头进行同时的开短路测试；本发明目的解决CPHY1.2协议摄像头模组的测试，同时支持常规DPHY、CPHY1.2以下协议的产品测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种CPHY1.2协议的光纤测试装置，属于摄像头的测试技术领域。
背景技术
在移动通信时代，手机成为了人们生活的必须品，人们对图像帧率和图像质量水平的要求在不断提高。图像数据量不断增大，从原来的DVP并口传输，到MIPI DPHY传输，DPHY经历了DPHY1.0、DPHY1.1、DPHY1.2、DPHY1.3后又无法满足图像数据需要，转为MIPICPHY协议的传输，CPHY1.0达到了2.5Gsps/trio(约17Gbit/s的数据量)，再到现阶段最新CPHY 1.2协议达到4.5Gsps/trio。本发明便是针对CPHY1.2协议的图像数据的采集和测试装置，又因图像数据本身的数据量巨大，本发明采用了万兆光纤作为PC和测试装置间的数据传输协议，并兼容了日常较为常用的DPHY协议及其它配套电路。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，满足最新CPHY1.2模组的高帧率测试，测试摄像模组在高频率高帧率条件下的图像稳定性，以及满足超高像素如1亿、2亿甚至更高像素的产品测试；本发明设计也兼容现有产品的检测CPHY1.0、CPHY1.1、DPHY协议等，DPHY与CPHY的接入电路不同，本发明采用高速开关进行切换(10G电子开关)；同时也会加入对摄像头的OS(开短路)、电流、带反溃的电压测试等电路。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种CPHY1.2协议的光纤测试装置，包含图像采集卡、万兆光纤网卡和光模块，图像采集卡通过光模块与万兆光纤网卡连接，并通过万兆光纤网卡与PC进行远距离数据传输；所述图像采集卡包含摄像模组、FPGA芯片、CPHY1.2电路模块和DDR4高速缓存电路；所述摄像模组用于采集图像；所述CPHY 1.2电路模块与摄像模组电连接；所述FPGA芯片内建CPHY 1.2IP核，用于解析CPHY1.2电路模块的信号，得到对应图像数据；所述DDR4高速缓存电路用于缓存图像数据，由FPGA芯片对DDR4高速缓存电路读写图像数据，FPGA芯片通过I2C/SPI模块与摄像模组通讯。
优选的，所述CPHY 1.2电路模块由信号放大电路(DS25CP114)和信号整形电路(DS280mb810)二部分组成；DS25CP114和DS280mb810都满足对CPHY 4G频率高速处理的需求；DS280mb810将DS25CP114放大后的数据波形上升沿下降沿变的更加陡峭，便于FPGA芯片对波形的采样。
优选的，所述光模块采用25G光模块。
优选的，所述25G光模块通过万兆光纤网卡与PC通讯。
优选的，还包含DPHY电路模块，FPGA芯片内建DPHY IP核，用于解析DPHY电路模块的信号，得到对应图像数据。
优选的，所述摄像模组通过开关电路模块接入CPHY1.2电路模块或DPHY电路模块，CPHY频率可达4Gsps/Trio，DPHY的速率可达2.5Gbps/lane。
优选的，所述开关电路模块接入O/S电路模块。
优选的，所述摄像模组接入带反馈数字电源模块。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明提供了一种CPHY1.2协议的解决方案，支持到了4Gsps的CPHY传输需求；并对其在传输过程中引起的信号衰减进行了放大和整形，从而提高了CPHY信号传输过程中的信噪比，提高了产线实际测试中因信号问题引发产品的良率。
2.本发明还提供了一种带反馈的数字电源，随着产品供电电流的不断加大，因材料、连接器、电源开关内阻引发的电压下降反溃反源电路；电路中还包含了电流检测功能。
3.本发明还集成了光纤传输、DDR4存储读取、OS开短路检测、DPHY电路等功能；其中的主控芯片为xilinx的FPGA XCKU3P-FFVB6767。
4.本发明拥有唯一的ID，测试软件算法可支持外部任意配置。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置的总体架构框图；
附图2是本发明的CPHY1.2电路模块中放大电路连接图；
附图3是本发明的CPHY1.2电路模块中整形电路连接图；
附图4是本发明的CPHY1.2电路模块和DPHY电路模块的高速开关连接图；
附图5是本发明的带反馈数字电源连接图；
附图6是本发明的FPGA芯片与光纤发送电路和CPHY1.2电路模块的连接图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如图1所示，本发明所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置包含图像采集卡，图像采集卡通过两个光模块与万兆光纤网卡/加速卡连接，通过模纤实现与PC的远距离数据传输，其传输距离远近与选择的光模块的功率和波长有关，此次选用的是25G速率的光模块和光纤，图像采集卡包含：摄像模组、FPGA芯片、CPHY1.2电路模块、DPHY电路模块、开关电路模块、DDR4高速缓存电路、带反馈数字电源模块(含电流)、O/S电路模块。
图2为CPHY1.2电路模块中的信号放大部分电路，用于对CPHY数据的信号放大。
图3为CPHY1.2电路模块中的信号整形电路，用于对CPHY数放大后的信号上升沿下降沿进行处理。
图4为开关电路模块，信号从装置输入切换DPHY、CPHY等不同电路与开短路电路相连。
图5为带反馈数字电路模块，此电路不光可以提供芯片所需的电源供给，同时从芯片端采集电压然后通过内部AD模块测量芯片端实际的电压值，并提供电流检测功能。
图6为FPGA芯片与CPHY1.2电路模块、光模块连接部分的电路。
具体的，计算机PC通过光纤接口将数据传至FPGA芯片，FPGA芯片采用FPGA XCKU3P(以下简称FPGA)，PC也通过光纤接口接收由FPGA通过UDP协议发送经DDR4缓存的摄像头图像数据。
由FPGA对传输数据进行分离得到I2C/SPI数据，FPGA按选择的控制时序控制I2C总线，I2C数据通过I2C数据配置数字电源模块和配置摄像头的感光芯片(CMOS Sensor)。
当测试开路短路数据时，数字电源模块的对应数据通过I2C通道原路回传至计算机；CPHY波形需要通过CPHY1.2电路(经过放大电路和波形整形电路)接入FPGA的GTX接口，FPGA内建CPHY1.2 ip core用于解析对应的CPHY1.2信号，得到对应图像数据。
DPHY波形需要通过DPHY电路接入FPGA LVDS接口，FPGA内建DPHY ip core用于解析对应的DPHY信号，得到对应图像数据。摄像头的输出波形选择接入DPHY电路和CPHY1.2电路则是通过高速开关切换，由软件控制。
所述带反馈数字电源模块用于给摄像头的电源供给，在PCB或连接器本身存在内阻，还有因为OS测试原因，测试装置电源输出端与摄像头间所有PIN脚需要断开连接，但其使用的开关芯片内部同样存在内阻。
随着高像素芯片电流需求的增大，且芯片的电压供给精度要求小于0.1V，导致电源输出端的电压到达实际摄像头的输入端电压有所下降，因此我们需要增加摄像头输入端的反馈电路，进而更精细的调整输入端的电压。
进一步的在CPHY1.2电路模块中，在信号放大电路中使用了三片TI的DS25cp114芯片，并将3个Trio的CPHY 1.2波形(CPHY为五进制数据)还原出三对LVDS信号。在信号的整形电路中我们使用了TI DS280MB810对波形进行整形，让上升沿和下降沿更陡峭(因受电路和材料内阻影响波形也会变平坦)，避免FPGA GTX在采集数据过程中对电平值误判，从而减少CPHY数据还原的错误率。
进一步的，所述FPGA采用Xlinx FPGA XCKU3P-FFVB6767，其为装置的主控芯片，用于对DPHY和CPHY图像数据的采集还原，以及将图像数据存入DDR4,以及通过I2C/SPI把数据写入感光芯片，并控制感光芯片所需电源的电源时序，以及根据上位机的需求将图像数据通过GTX口将数据以25G/S的速率通过光模块光纤传输传至PC端。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：包含图像采集卡、万兆光纤网卡和光模块，图像采集卡通过光模块与万兆光纤网卡连接，并通过万兆光纤网卡与PC进行远距离数据传输；所述图像采集卡包含摄像模组、FPGA芯片、CPHY1.2电路模块、DDR4高速缓存电路和I2C/SPI模块；所述摄像模组用于采集图像；所述CPHY1.2电路模块与摄像模组电连接；所述FPGA芯片内建CPHY 1.2IP核，用于解析CPHY1.2电路模块的信号，得到对应图像数据；所述DDR4高速缓存电路用于缓存图像数据，由FPGA芯片对DDR4高速缓存电路读写图像数据，FPGA芯片通过I2C/SPI模块与摄像模组通讯。
2.根据权利要求1所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：所述CPHY 1.2电路模块由信号放大电路(DS25CP114)和信号整形电路(DS280mb810)二部分组成；DS25CP114和DS280mb810都满足对CPHY 4G频率高速处理的需求；DS280mb810将DS25CP114放大后的数据波形上升沿下降沿变的更加陡峭，便于FPGA芯片对波形的采样。
3.根据权利要求1所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：所述光模块采用25G光模块。
4.根据权利要求1所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：还包含DPHY电路模块，FPGA芯片内建DPHY IP核，用于解析DPHY电路模块的信号，得到对应图像数据。
5.根据权利要求4所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：所述摄像模组通过开关电路模块接入CPHY1.2电路模块或DPHY电路模块，CPHY频率可达4Gsps/Trio，DPHY的速率可达2.5Gbps/lane。
6.根据权利要求5所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：所述开关电路模块接入O/S电路模块。
7.根据权利要求1所述的CPHY1.2协议的光纤测试装置，其特征在于：所述摄像模组接入带反馈数字电源模块。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2844051A1 (fr) * | 2002-08-30 | 2004-03-05 | Nexans | Systeme pour le controle par reflectometrie dans le domaine temporel (otdr) d'un reseau optique |
| CN107197238A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-09-22 | 杭州柴滕自动化科技有限公司 | 一种基于fpga双摄图像采集测试装置 |
| CN107205148A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-09-26 | 杭州柴滕自动化科技有限公司 | 一种基于云处理的多摄图像采集测试装置 |
| CN108924548A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-30 | 昆山软龙格自动化技术有限公司 | 基于光纤传输技术的多摄像头测试装置 |
| CN208874677U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-05-17 | 深圳市度信科技有限公司 | 一种多摄像头模组测试设备 |
| CN113301313A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-24 | 深圳市度信科技有限公司 | 一种图像数据处理和传输方法及系统 |
| CN113660414A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-16 | 深圳荆虹科技有限公司 | 一种图像采集卡、摄像头接口及图像采集系统 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2844051A1 (fr) * | 2002-08-30 | 2004-03-05 | Nexans | Systeme pour le controle par reflectometrie dans le domaine temporel (otdr) d'un reseau optique |
| CN107197238A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-09-22 | 杭州柴滕自动化科技有限公司 | 一种基于fpga双摄图像采集测试装置 |
| CN107205148A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-09-26 | 杭州柴滕自动化科技有限公司 | 一种基于云处理的多摄图像采集测试装置 |
| CN108924548A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-30 | 昆山软龙格自动化技术有限公司 | 基于光纤传输技术的多摄像头测试装置 |
| CN208874677U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-05-17 | 深圳市度信科技有限公司 | 一种多摄像头模组测试设备 |
| CN113301313A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-24 | 深圳市度信科技有限公司 | 一种图像数据处理和传输方法及系统 |
| CN113660414A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-16 | 深圳荆虹科技有限公司 | 一种图像采集卡、摄像头接口及图像采集系统 |
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