2、技术参数
1) 图像信号源的硬件结构
该图像信号源的硬件结构是基于CPCI-FMC架构的FPGA(型号EP3*0F484)中低端产品验证平台。基于FMC连接器快速搭建验证平台,是Xilinx新一*发板*使用的板间互联的形式,目前很多公司开发相适应的子卡进行连接调试。本板卡利用ALtera的CycloneIII EP3*0F484C8芯片开发满足中低速的应用平台,并且结合CPCI几何架构,除了能满足简单的验证之外,并能快速搭建基于CPCI架构的高端稳定*震的产品。
2)板卡物理机械组成
信号源整套板卡如上图2的实物图所示,其板卡物理机械部分是由一块载板和两块小子板组成。载板为基于CycloneIII系列的EP3*0F484C8芯片和FPGA图像缓存SDRAM和载板两侧是FMC接口母座为主构成的;而两块子板为基于FMC接口的CameraLink子卡模块构成。其两块子板分别位于载板两侧的对称位置。
3)基于EP3*0F484C8芯片的载板介绍
载板主要组成部分为EP3*0F484C8芯片、图像缓存SDRAM、 FMC接口。
a)、FPGA芯片
根据本系统的运算性能和外设I/O的需求,选用CycloneIII系列的EP3*0F484C8芯片,它具有39600个逻辑单元、2340Kbit存储单元,126个乘*、4个PLL, 331个外部*I/O,*高运行时钟*300MHz 。该性能已经满足本系统的要求。
b)、FPGA图像缓存SDRAM
SDRAM选用两片大容量的SDRAM,MT48LC16M16A2 (4 Meg x 16 x 4 banks)*挂接在FPGA上,一片可以用于存储图像或者AD等接口数据流,一片可以用于作为内嵌NIOS系统的系统内存使用。
c)、FMC接口
FMC连接器是一种*多pin的互连器件,广泛应用于板卡对接的设备中,*是在xilinx公司的*开发板中都使用。该CamerLink子卡模块就专门针对xilinx开发板设计的标准板卡,用于视频信号检测,分析等应用。
FMC接口,支持2路CamerLink BaseLine 输出。
CamerLink连接器采用Mini 0.8mm间距的连接器,*大减小板卡空间大小。
FMC子板大小为:90mmX69mm。安装孔大小为2.7mm。
4) 基于FMC接口的CameraLink子板介绍
3、环境指标要求
存储环境温度:-50 ℃~70 ℃;
工作环境温度:-40 ℃~55 ℃。
4、物理特性
储存温度:-20℃~ +70℃
存储温度:商业级0℃~ +55℃ ,工业级 -20℃~ +55℃
工作湿度:10%~80%
5、应用领域
数字成像,图像分析与测试。
6、软件功能
信号源在图像*分辨率5161X5141屏幕范围内,同时输出4路灰度等级不同的16位色图像,且每帧图像灰度逐渐变化。实现屏幕显示4种不同灰度值的图像。FPGA程序实现的图像效果如图所示:
7、使用方法
开机自动产生CameraLink数据流,数据流的格式:单路输出 5162×5141×2B。像素时钟频率 60MHz。
8、总结
使用FPGA设计的图像信号源设计方案,结构简单,实现方便,而且具有很强的可扩展性。利用基于Camera Link接口协议的图像信号采用LVDS方式传输,增加了传输距离,*了传输过程中的信号精度。在地面测试台系统的应用中,该图像信号源运行稳定、*,各项指标均能满足各项设计要求。
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