CN209946884U - 基于usb3.0转sccb的多摄像模组配置装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置，USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置能很好地满足大数据量的采集与通信，又可复用作为摄像模组的信息配置通道，精简与PC端的连接端口，硬件成本低，还能在线动态配置各摄像模组的信息，可灵活配置摄像模组信息，且能同时进行多摄像模组配置。多摄像模组配置装置包括上位机、USB3.0通信模块、现场可编程门阵列、摄像模组。本实用新型应用于摄像模组配置的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多摄像模组配置装置,特别涉及基于一种USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置。
背景技术
随着科技的发展，摄像头的分辨率不断提高的同时，成本也在不断的下降，这使得摄像头可以广泛的应用于工业，监控及测试领域，同时由于移动终端设备例如智能手机的不断发展，使得高分辨率的摄像头得以进入普通民众的生活，基于SCCB的摄像模组深受市场欢迎，在摄像模组研发、生产、测试及出厂前的各个环节中，需要对摄像模组进行参数配置及点屏测试，来确定该产品是否合格。
由于高清摄像模组有极高的分辨率，对数据采集的传输速率提出了极高的要求，目前，采用USB3.0无疑是现有阶段最佳的解决方案， 在采集图像数据之前，需要针对摄像模组进行相应的配置或者根据测试情况进行不同的配置，摄像模组前端采用SCCB即串行摄像头控制总线协议，配置摄像头的初始化信息。由于项目应用背景的不一样，配置通信链路很多采用嵌入式单机版的配置方式，配置模式单一，切换配置模式效率低，硬件冗余的缺点，在进行摄像模组测试时，不利于在线进行灵活的动态配置。
现阶段采用高清摄像模组的嵌入式产品一般使用SCCB协议进行摄像头配置，且其配置主端有FPGA，单片机，DSP等，将配置信息通过SCCB写入从机中，从而达到配置摄像头的目的。但是在摄像模组研发、生产、测试及出厂前的各个测试环节中，特别是进行点屏测试时，由于摄像头输出的模式不止一种，需要配置的信息也不尽相同，测试系统都是采用PC上位机做主端，经有FPGA或单片机后，再通过SCCB去配置摄像模组；这样的话，只需保证这条通信链路传输正常即可，这样的配置通信链路，有的采用单独的单片机方式，浪费了更多的资源；有的甚至增加新的串口或以太网，USB2.0等接口来做配置通道，无疑给项目带来了更多的累赘；另外，尤其是同时进行多个摄像模组的点屏测试时，给测试系统带来了更多的困扰，增加了测试成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置，所述USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置及方法能很好地满足大数据量的采集与通信，又可复用作为摄像模组的信息配置通道，精简与PC端的连接端口，硬件成本低，还能在线动态配置各摄像模组的信息，可灵活配置摄像模组信息，且能同时进行多摄像模组配置。
本实用新型所采用的技术方案是：所述基于USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置包括上位机、USB3.0通信模块、现场可编程门阵列、摄像模组；所述现场可编程门阵列包括USB3.0读写模块、数据缓存及处理模块、SCCB通信模块、控制单元模块；所述USB3.0读写模块、所述数据缓存及处理模块、所述SCCB通信模块均与所述控制单元模块连接，所述USB3.0读写模块通过所述USB3.0通信模块与所述上位机通讯，所述摄像模组与所述SCCB通信模块连接。所述摄像模组包含多个模块，所述SCCB通信模块的每个SCCB通道对应一个摄像模组，各个模组之间独立运行，互不干扰。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型采用USB3.0转SCCB的设计，本实用新型具有如下优点：
1、实现USB3.0到SCCB协议的转换，PC上位机可灵活进行传感器配置；
2、由控制芯片FPGA实现USB3.0控制器转换到SCCB协议的读写时序控制；
3、通过数据寄存器和状态寄存器相结合的处理技术，可实现FIFO缓存数据的批量搬移及传感器配置；
4、FPGA内部与FX3的数据收发FIFO对接，可实现PC端与FPGA端的环路通信自测。
附图说明
图1是本实用新型基于USB3.0转SCCB多摄像模组配置装置的系统方框图；
图2是基于上位机软件信息帧的结构图；
图3是基于FPGA端的FX3读写状态机转换图；
图中：1-上位机软件，2-USB3.0通信模块，3-FPGA现场可编程逻辑门阵列，301-USB3.0读写模块，302-数据缓存及处理模块，303-SCCB通信模块，304-控制单元模块，4-摄像模组。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步的详细描述：
如图1所示，基于USB3.0转SCCB（SCCB是串行摄像机控制总线协）的多摄像模组配置装置，包括：上位机1、USB3.0通信模块2、现场可编程门阵列3、摄像模组4，其中现场可编程门阵列包括USB3.0读写模块301、数据缓存及处理模块302、SCCB通信模块303、控制单元模块304，其中摄像模组4包含多个模块，每个SCCB通道对应一个摄像模组，各个模组之间独立运行，互不干扰。
上位机：将摄像模组的配置信息根据帧格式要求，输给数据缓存处理模块，当上位机启动初始化配置时，进而发往USB3.0通信模块，完成配置。如果单个参数数据有更新时，只刷新指定参数的内容，其余参数数据保存不变；后续更新部分内容时，重新导入摄像模组列表内容，输给数据缓存处理模块，发往USB3.0通信模块，完成传输；
USB3.0通信模块：接受上位机软件发过来的数据，发往现场可编程门阵列的USB3.0读写模块；
现场可编程逻辑门阵列：即FPGA系统平台，集成控制单元模块、USB3.0读写模块、数据缓存及处理模块、SCCB通信模块，完成最小系统的运行；
控制单元模块：接收USB3.0通信模块发过来的数据，进行缓存，然后一次性批量搬移到新的数据缓存区，根据空满标志位状态寄存器判断，启动下一次数据的接收准备；同时启动把接收到的数据通过SCCB通信模块发往摄像模组进行配置；
USB3.0读写模块： 在FPGA里面实现该功能，接收USB3.0通信模块发过来的数据，进行缓存；也可以缓存传感器反馈信息供USB3.0通信模块读取，最终传给上位机软件；
数据缓存及处理模块：在FPGA里面实现该功能，解析USB3.0读写模块的缓存数据的帧头，识别目标摄像模组的ID号及配置信息的长度等特征信息，反馈给控制单元模块；同时，把解析出来的配置数据分类存储，供控制单元模块根据不同目标摄像模组进行调用；
SCCB通信模块：接收数据缓存及处理模块分类存储待发送的数据，发送给目标摄像模组；
摄像模组：根据项目测试应用要求，符合SCCB配置协议的待测产品
采用该装置对摄像模组进行通信配置的过程如下，包含如下步骤：
步骤1：上位机1根据摄像模组的配置信息及帧头（包括序列号，摄像模组ID、配置数据长度，预留字等）组成帧，由上位机自动或手动发送给USB3.0通信模块2。
步骤2：USB3.0通信模块2采用专用芯片或IP接收上位机1发过来的数据，发往现场可编程门阵列3的USB3.0读写模块301。
步骤3：USB3.0读写模块301在控制单元模块304的控制下，进入数据缓存及处理模块302进行处理，根据FIFO的空满标志及状态寄存器，一次性进行搬移分类另存到数据内存区，再一次判断FIFO的空满标志及状态寄存器判断是否需要重新更新配置数据，且同时解析帧头数据进行多摄像模组的ID识别及通道选择，进而选择相应的SCCB通信模块303。
步骤4：SCCB通信模块303收到相应通道的配置数据，发往相应的摄像模组4，完成配置，进行相应的摄像模组点屏测试。
如图2所示，为上位机软件信息帧的结构图，上位机软件1根据摄像模组定义的帧结构，帧结构由帧头和配置数据组成，其帧头包括序列号、摄像模组ID、设置地址、命令控制字、数据长度，配置数据包含摄像模组寄存器配置信息，根据不同需求，帧结构定义可进行灵活配置。
如图3所示，为基于FPGA端的USB3.0（FX3）读写状态机转换图，FX3是一个集成了ARM9处理器的USB 3.0外设控制器，可以分开为写状态机和读状态机来描述。
写状态机：上电状态为复位状态 ，随后就进入空闲状态，首先等待 FX3的FIFO是否 有可读数据，然后进入读状态读取数据，接着进入预备状态后再进入读停止状态停留一个时钟周期，然后回到空闲状态，如此反复。
读状态机：上电状态为复位状态，随后进入空闲状态，判断FIFO是否有可写数据权限，若有则进入写状态写入FX3的FIFO中，接着进入写停止状态停留一个时钟周期，最后回到空闲状态，如此反复。
本实用新型应用于摄像模组配置的技术领域。
虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (2)
1.基于USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置，其特征在于：所述基于USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置包括上位机（1）、USB3.0通信模块（2）、现场可编程门阵列（3）、摄像模组（4）；所述现场可编程门阵列（3）包括USB3.0读写模块（301）、数据缓存及处理模块（302）、SCCB通信模块（303）、控制单元模块（304）；所述USB3.0读写模块（301）、所述数据缓存及处理模块（302）、所述SCCB通信模块（303）均与所述控制单元模块（304）连接，所述USB3.0读写模块（301）通过所述USB3.0通信模块（2）与所述上位机（1）通讯，所述摄像模组（4）与所述SCCB通信模块（303）连接。
2.根据权利要求1所述的基于USB3.0转SCCB的多摄像模组配置装置，其特征在于：所述摄像模组（4）包含多个模块，所述SCCB通信模块（303）的每个SCCB通道对应一个摄像模组，各个模组之间独立运行，互不干扰。
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| CN201920636991.0U CN209946884U (zh) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | 基于usb3.0转sccb的多摄像模组配置装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110069435A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-07-30 | 珠海达明科技有限公司 | 基于usb3.0转sccb的多摄像模组配置装置及方法 |
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