CN220043496U - 一种PMC规格的CameraLink图像采集卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种PMC规格的CameraLink图像采集卡，包括：PCI总线接口、PCI转PCIe桥片、现场可编程器件、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、电源管理模块、接插件。所述PMC规格的CameraLink图像采集卡设计为PMC规格，该板卡支持两个Base、一个Medium或一个Full模式的CameraLink面扫描和线扫描相机。该板卡采用分立电路实现CameraLink的通信电气标准。所述板卡的性能及功能可以满足目前工业制造系统的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业控制和高端制造等领域，尤其涉及一种PMC规格的CameraLink图像采集卡。
背景技术
CameraLink标准是一种基于视频应用发展而来的通信接口，标准本身由ChannelLink的技术发展而来，并定义出配套的标准工业接口器件，使相机和图像采集卡的信号传输更简化。CameraLink具有传输速率快、抗噪性能较好以及传输能力可靠等特点，通信效率高，有统一的通信协议标准。目前已被应用到工业控制和高端制造等领域。
随着相机技术的发展，相机输出有不同的模式，部分CameraLink图像采集卡只能支持某一种模式的相机。因此，需要开发同时支持多种模式相机的CameraLink图像采集卡。但是，目前还没有同时支持多种模式相机的芯片，而且国内的同时支持多种模式相机的CameraLink图像采集卡产品也很少。因此，同时支持多种模式相机的CameraLink图像采集卡产品的研发具有很大的意义。
发明内容
为了解决当前工业控制和高端制造设备对CameraLink采集卡的要求，满足工业制造系统的发展需求，本实用新型提供了一种PMC规格的CameraLink图像采集卡，该板卡采用分立电路实现CameraLink的通信电气标准，设计为PMC规格，能应用于所有基于标准协议PMC载板上，从而接入工控机进行使用。
所述PMC规格的CameraLink图像采集卡，包括：PCI总线接口、PCI转PCIe桥片、现场可编程器件、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、电源管理模块、接插件。
其中，PCI总线接口连接PCI转PCIe桥片和电源管理模块，实现PCI数据通信和板卡外部电源输入。
PCI转PCIe桥片连接PCI总线接口、现场可编程器件和电源管理模块，实现PCI总线和PCIe总线之间的转换。
现场可编程器件，连接PCI转PCIe桥片、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、电源管理模块，实现总体控制。
CameraLink图像接口模块，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块。
高速动态随机存取存储器连接现场可编程器件和电源管理模块，用来实现CameraLink相机图像的缓存。
232串口模块，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块，用来实现上位机与板卡的串口通信。
信号电平变换器，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块，用于实现TTL的输入和输出。
非易失闪存，连接现场可编程器件和电源管理模块，用于数据存储。
电源管理模块，连接PCI总线接口、PCI转PCIe桥片、现场可编程器件、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、接插件，用来为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡提供所需的电压。
接插件，连接CameraLink图像接口模块、232串口模块、信号电平变换器，为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡对外的PMC接口和采集图像的连接器。
所述CameraLink图像接口模块包括：图像数据信号接收模块、相机控制信号通信模块。
其中，所述图像数据信号接收模块包括：CameraLink芯片搭建接收单元，和电阻组合搭建相机模式选择单元，实现支持采集三种模式相机规格的功能，前者与现场可编程器件相连，后者与接插件相连。
所述相机控制信号通信模块包括：CameraLink芯片搭建通信单元，和电阻组合搭建通信接插件选择单元，实现支持三种模式相机规格的控制接口，前者与现场可编程器件连接，后者与接插件相连。
本实用新型的有益效果是：所述PMC规格的CameraLink图像采集卡设计为PMC规格，该板卡支持两个Base、一个Medium或一个Full模式的CameraLink面扫描和线扫描相机。该板卡采用分立电路实现CameraLink的通信电气标准。板卡采用FPGA作为核心处理器件，运行了自主研发的图像采集 IP核。PCI总线通过桥片与FPGA连接，使用DMA的方式进行大数据量的数据传输，提高消息的处理能力和主机接口的数据传输带宽。板载两片4GB的DDR3SDRAM用于图像信息的缓存。同时，所述板卡还提供连续单帧采集、序列采集、循环序列采集并且采集帧间隔可设置功能、支持图像部分区域采集并且区域大小可设置、支持输入查找表、支持11路TTL和LVDS输入输出功能。所述板卡的性能及功能可以满足目前工业制造系统的要求。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型提供的PMC规格的CameraLink图像采集卡的结构框图。
图2为本实用新型提供的PMC规格的CameraLink图像采集卡包括的Cameralink图像采集模块的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型提供的PMC规格的CameraLink图像采集卡的结构框图。所述PMC规格的CameraLink图像采集卡包括：PCI总线接口1、PCI转PCIe桥片2、现场可编程器件3、CameraLink图像接口模块4、高速动态随机存取存储器5、232串口模块6、信号电平变换器7、非易失闪存8、电源管理模块9、接插件10。
其中，PCI总线接口1连接PCI转PCIe桥片2和电源管理模块9，实现PCI数据通信和板卡外部电源输入。
PCI转PCIe桥片2连接PCI总线接口1、现场可编程器件3和电源管理模块9，实现PCI总线和PCIe总线之间的转换。
主机接口为PCI总线接口1，PCI转PCIe桥片2由PEX8112桥片实现，主机与所述PMC规格的CameraLink图像采集卡采用DMA——字节存储器访问，的方式进行大数据量的数据传输，从而提高主机接口的数据传输带宽。
现场可编程器件3，连接PCI转PCIe桥片2、CameraLink图像接口模块4、高速动态随机存取存储器5、232串口模块6、信号电平变换器7、非易失闪存8、电源管理模块9，现场可编程器件3采用FPGA实现，作为核心处理器件，实现总体控制。
CameraLink图像接口模块4，连接现场可编程器件3、接插件10和电源管理模块9，三个CameraLink接口芯片实现支持三种模式相机规格，两个Cameralink驱动芯片实现相机控制接口。CameraLink图像接口模块4一端连接现场可编程器件3，用现场可编程器件3来实现图像采集IP核，现场可编程器件3输出和输入的图像采集信号以及控制信号均为低压差分信号，该信号经过CameraLink图像接口模块4后，通过CameraLink图像接口模块4另一端连接的接插件10以及Cameralink线缆连接到相机系统中。
高速动态随机存取存储器5连接现场可编程器件3和电源管理模块9，用来实现CameraLink相机图像的缓存；高速动态随机存取存储器5包含两片4GB的DDR3 SDRAM，用于相机的大容量帧缓存，更好的满足多种相机的缓存要求。
232串口模块6，连接现场可编程器件3、接插件10和电源管理模块9，232串口模块6包括一个232串口通信芯片和驱动电路，用来实现上位机与板卡的串口通信。
信号电平变换器7，连接现场可编程器件3、接插件10和电源管理模块9，用于实现TTL的输入和输出；
非易失闪存8，连接现场可编程器件3和电源管理模块9，用来存储FPGA编程文件。
电源管理模块9，连接PCI总线接口1、PCI转PCIe桥片2、现场可编程器件3、CameraLink图像接口模块4、高速动态随机存取存储器5、232串口模块6、信号电平变换器7、非易失闪存8、接插件10，用来为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡提供所需的电压。
接插件10，连接CameraLink图像接口模块4、232串口模块6、信号电平变换器7，为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡对外的PMC接口和采集图像的连接器。
如图2所示，为本实用新型提供的PMC规格的CameraLink图像采集卡包括的Cameralink图像采集模块的结构框图。其中，所述图像数据信号接收模块11包括：CameraLink芯片搭建接收单元12，电阻组合搭建相机模式选择单元13，实现支持采集三种模式相机规格的功能，前者与现场可编程器件3相连，后者与接插件10相连。
所述相机控制信号通信模块14包括：CameraLink芯片搭建通信单元15，和电阻组合搭建通信接插件选择单元16，实现支持三种模式相机规格的控制接口，前者与现场可编程器件3连接，后者与接插件10相连。
本实用新型的有益效果是：所述PMC规格的CameraLink图像采集卡设计为PMC规格，该板卡支持两个Base、一个Medium或一个Full模式的CameraLink面扫描和线扫描相机。该板卡采用分立电路实现CameraLink的通信电气标准。板卡采用FPGA作为核心处理器件，运行了自主研发的图像采集 IP核。PCI总线通过桥片与FPGA连接，使用DMA的方式进行大数据量的数据传输，提高消息的处理能力和主机接口的数据传输带宽。板载两片4GB的DDR3SDRAM用于图像信息的缓存。同时，所述板卡还提供连续单帧采集、序列采集、循环序列采集并且采集帧间隔可设置功能、支持图像部分区域采集并且区域大小可设置、支持输入查找表、支持11路TTL和LVDS输入输出功能。所述板卡的性能及功能可以满足目前工业制造系统的要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种PMC规格的CameraLink图像采集卡，其特征在于：
所述PMC规格的CameraLink图像采集卡包括：PCI总线接口、PCI转PCIe桥片、现场可编程器件、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、电源管理模块、接插件；
其中，PCI总线接口连接PCI转PCIe桥片和电源管理模块，实现PCI数据通信和板卡外部电源输入；
PCI转PCIe桥片连接PCI总线接口、现场可编程器件和电源管理模块，实现PCI总线和PCIe总线之间的转换；
现场可编程器件，连接PCI转PCIe桥片、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、电源管理模块，实现总体控制；
CameraLink图像接口模块，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块；
高速动态随机存取存储器连接现场可编程器件和电源管理模块，用来实现CameraLink相机图像的缓存；
232串口模块，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块，用来实现上位机与板卡的串口通信；
信号电平变换器，连接现场可编程器件、接插件和电源管理模块，用于实现TTL的输入和输出；
非易失闪存，连接现场可编程器件和电源管理模块，用于数据存储；
电源管理模块，连接PCI总线接口、PCI转PCIe桥片、现场可编程器件、CameraLink图像接口模块、高速动态随机存取存储器、232串口模块、信号电平变换器、非易失闪存、接插件，用来为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡提供所需的电压；
接插件，连接CameraLink图像接口模块、232串口模块、信号电平变换器，为所述PMC规格的CameraLink图像采集卡对外的PMC接口和采集图像的连接器。
2.根据权利要求1所述的PMC规格的CameraLink图像采集卡，其特征在于：
所述CameraLink图像接口模块包括：图像数据信号接收模块、相机控制信号通信模块；
其中，所述图像数据信号接收模块包括CameraLink芯片搭建接收单元，和电阻组合搭建相机模式选择单元，实现支持采集三种模式相机规格的功能，前者与现场可编程器件相连，后者与接插件相连；
所述相机控制信号通信模块包括CameraLink芯片搭建通信单元，和电阻组合搭建通信接插件选择单元，实现支持三种模式相机规格的控制接口，前者与现场可编程器件连接，后者与接插件相连。
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