基于fpgacameralink接口设计

《基于fpgacameralink接口设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于FPGACameraLink接口设计摘要：阐述一种基于FPGA的CameraLink接口设计，该接口设计用于替换原来发送端的并转串驱动器芯片SN75LVDS83Bo系统将原来芯片实现的功能集成到FPGA中,既降低了功耗，也节省了产品的成本。本设计利于产品的集成化，小型化。通过该设计实现了芯片的功能，同时将数字图像数据成功的传输到液晶屏上进行显示。Abstract：ThisarticleelaboratesakindofCameraLinkinterfacedesignbasedonFPGA・Theinterfaceisdesignedtoreplacetheoriginalsend

2、eroftheparallelandserialdriverchipSN75LVDS83B.ThesystemwillachievetheoriginalchipfunctionalityintotheFPGA,whichreducespowerconsumption,butalsosavesthecostoftheproduct.Thisdesignisconducivetointegration,smallproductsminiaturized・Thefunctionofthechipisdesignedandimplementedbythedesign,whilethesucc

3、essfultransmissionofdigitalimagedatatobedisplayedontheLCDscreen.关键词：CameraLink；FPGA；图像传输Keywords：CameraLink；FPGA；imagetransmission中图分类号：TN946文献标识码：A文章编号：1006-4311(2014)16-0218-020引言CameraLink是一种基于视频应用发展而来的通信接口，是在ChannelLink技术基础上发展出来的[1]。CameraLink标准是由国家半导体实验室提出的一种ChannelLink技术标准发展而来的，它在传统LVDS传输数

4、据的基础上又加载了并转串发送器和串转并接收器，利用SER/DES(串行化/解串行化)技术以高达4.8Gb/s的速度发送数据。CameraLink标准使用每条链路需两根导线的LVDS传输技术。驱动器接收28个单端数据信号和1个时钟信号，这些信号以7：1的比例被串行发送，也就是5对LVDS信号通道上分别传输4组LVDS数据流和1组LVDS时钟信号，即完成28位数据的同步传输只需5对线，而且在多通道66MHz像素时钟频率下传输距离可达6m[2-4]o系统使用Spartan-6系列的FPGA,型号为XC6SLX45来进行设计。该系列的FPGA为成本敏感型应用带来了低风险、低成本和低功耗的最佳平

5、衡。该系列不仅拥有业界领先的系统集成能力，同时还能实现适用于大批量应用的最低总成本[5-6]o本文阐述如何在FPGA进行CameraLink接口设计，使用该方法在FPGA中设计模块，用于替代原使用的并转串驱动芯片SN75LVDS83,即节约了成本，降低了功耗，也便于系统的小型化。1系统软硬件设计1.1系统硬件设计系统原电路如图1所示，其中FPGA将从视频设备中采集到的数字图像数据，包括24位RGB数据，行信号HSYNC,场信号VSYNC,数据使能信号DEN,及一位保留信号，共28路；同时还有像素时钟信号传输给并转串驱动芯片SN75LVDS83,通过该芯片将28位CMOS/TTL信号以7

6、：1方式并串变换为4条LVDS数据信号，即YOP和YOM至Y3P和Y3M。锁相环传输时钟，即CLKOUTP和CLKOUTM通过第五条LVDS链路与其中四路LVDS数据信号并行传输。然后将5路LVDS信号通过连线传输到显示驱动板上的接收器芯片SN75LVDS82,该芯片接收4路LVDS数据信号和1路LVDS时钟信号，将数据信号串并转换为28位CMOS/TTL并行信号，然后送到液晶屏的数字接口。系统显示屏使用友达的5寸液晶屏，型号为A050VW01,该屏具有RGB数字接口。通过5对线缆传输，减少了线缆使用的数量。因此可使用较少连接器，也节省了空间。原硬件设计，虽然设计简单，也成功的实现了图

7、像的成功传输。但使用了并转串驱动芯片SN75LVDS83,该芯片封装较大，不利于系统的小型化。其次，该芯片正常工作时功耗在170mW左右。对于手持设备而言，该功耗也不少。本系统设计将该芯片的功能集成到系统的主控芯片FPGA芯片上，通过FPGA来实现并转串驱动芯片。即图1中系统并转串驱动器模块集成到FPGA中。1.2基于FPGA的系统设计使用CameraLink协议，根据并转串驱动芯片SN75LVDS83的芯片规格书[7],28位数据信号的时序设