Cameralink協(xié)議簡介--精選文檔

1、Cameralink簡介CameraLink是一種專門針對機器視覺應(yīng)用領(lǐng)域的串行通信協(xié)議，使用低壓差分信號LVDS傳輸。CameraLink標準在ChannelLink標準的基礎(chǔ)上有多加了6對差分信號線，4對用于并行傳輸相機控制信號，其它2對用于相機和圖像采集卡(或其它圖像接受處理設(shè)備)之間的串行通信。CameraLink標準中，相機信號分為四種: 電源信號、視頻數(shù)據(jù)信號(ChannelLink標準)、相機控制信號、串行通信信號、視頻數(shù)據(jù)信號。 視頻數(shù)據(jù)信號視頻數(shù)據(jù)信號部分是CameraLink的核心，該部分為其實就是Channel Link協(xié)議。主要包括5對差分信號，即X0-X0+、X1-X

2、1+、X2-X2+、X3-X3+、Xclk-Xclk+；視頻部分發(fā)送端將28位的數(shù)據(jù)信號和1個時鐘信號，按7:1的比例將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成5對差分信號，接收端使用Channel Link芯片（如Channel Link轉(zhuǎn)TTL/CMOS的芯片DS90CR288A）將5對差分信號轉(zhuǎn)換成28位的數(shù)據(jù)信號和1個時鐘信號。 28位的數(shù)據(jù)信號包括4位視頻控制信號和24位圖像數(shù)據(jù)信號。4位視頻控制信號FVAL:幀同步信號。當FVAL為高時表示相機正輸出一幀有效數(shù)據(jù)LVAL:行同步信號。當FVAL為高時，LVAL為高表示相機正輸出一有效的行數(shù)據(jù)。行消隱期的長短由具體的相機和工作狀態(tài)有關(guān)。DVAL:數(shù)據(jù)有效信號。當F

3、VAL為高并且LVAL為高時，DVAL為高表示相機正輸出有效的數(shù)據(jù),該信號可用可不用，也可以作為數(shù)據(jù)傳輸中的校驗位。CLOCK:這一信號為圖像的像素時鐘信號，在行有效期內(nèi)像素時鐘的上升沿圖像數(shù)據(jù)穩(wěn)定。值得說明的是，CLOCK信號單獨采用一對LVDS信號傳輸，不管相機是否處于工作狀態(tài)，CLOCK信號應(yīng)該始終有效，它是ChannelLink芯片的輸入時鐘，是ChannelLink芯片之所以能在4對信號線中傳輸28位數(shù)據(jù)，就是因為對CLOCK信號7倍頻的結(jié)果。相機控制信號CameraLink標準定義了4對LVDS線纜用來實現(xiàn)相機控制，它們被定義為相機的輸入信號和圖像采集卡的輸出信號。一般情況是這些信

4、號命名為: CameraControl1(CC1) CameraControl2(CC2) CameraControl3(CC3) CameraControl4(CC4)串行通信信號CameraLink標準定義了2對LVDS線纜用來實現(xiàn)相機與圖像采集卡之間的異步串行通信控制。相機和圖像采集卡至少應(yīng)該支持9600的波特率。這兩個串行信號是相機:SerTFG(相機串行輸出端至圖像采集卡串行輸入端)SerTC(圖像采集卡串行輸出端至相機串行輸入端)其通信格式為:1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無奇偶校驗位和握手位。相機電源并不是由CameraLink連接器提供的，而是通過一個單獨的連接器提供。視

5、頻傳輸模式由于單個Camera Link芯片只有28位數(shù)據(jù)可用，有些相機為了提高傳輸數(shù)據(jù)的效率，需要幾個Camera Link芯片。按使用要求不同，視頻傳輸模式分為三種配置：Base(基本或初級)配置為一個Camera Link芯片，一根電纜； Medium(中檔或中級)配置為兩個Camera Link芯片，一根電纜； Full(全部或高級)配置為兩個Camera Link芯片，兩根電纜。Base模式需要一塊ChannelLink的芯片和一個CameraLink機械接口，發(fā)送器在每個像素時鐘里發(fā)送 28bits數(shù)據(jù)，包括4bits的圖像使能信號和24bits的圖像數(shù)據(jù)。4bits圖像使能信號包

6、括:幀有效信號 (FVAL)，高電平有效，它的反相即為幀同步信號;行有效信號(LVAL)，高電平有效，它的反相即為行同步信號;數(shù)據(jù)有效信號(DVAL)，只有在數(shù)據(jù)有效信號為高電平時，圖像采集卡才接受圖像信息。24bits圖像數(shù)據(jù)可以是一個像素點的24-bitRGB數(shù)據(jù)、3個像素點的8-bit黑白圖像數(shù)據(jù)、1到2個像素點的10-bit或12-bit的黑白圖像數(shù)據(jù)、一個像素點的14-bit或16-bit的黑白圖像數(shù)據(jù)。Medium模式需要兩塊Channe1Link的芯片和兩個CameraLink機械接口，發(fā)送器在每個像素時鐘里發(fā)送4Obits數(shù)據(jù)，包括4bits的圖像使能信號和36bits的圖像數(shù)

7、據(jù)。4bits圖像使能信號與Base模式下相同。36bits圖像數(shù)據(jù)可以是一個像素點的36-bit或30-bitRGB數(shù)據(jù)、4個像素點的8-bit黑白圖像數(shù)據(jù)、3到4個像素點的10-bit或12-bit的黑白圖像數(shù)據(jù)。Full模式需要三塊Channe1Link的芯片和兩個CameraLink機械接口，發(fā)送器在每個像素時鐘里發(fā)送68bits數(shù)據(jù)，包括4bits的圖像使能信號和64bits的圖像數(shù)據(jù)。4bits圖像使能信號與Base模式下相同。端口分配對于Base模式，28位數(shù)據(jù)信號中包括三個數(shù)據(jù)端口：A口(8位)、B口(8位)、C口(8位)；四個視頻控制信號FVAL(幀有效)、DVAL(數(shù)據(jù)有效)、LVAL(行有效)、SPARE(空，暫時未用)。在Base（初級）結(jié)構(gòu)中，端口A，B和C被分配到唯一的Cameralink驅(qū)動器/接收器對上;在Medium（中級）結(jié)構(gòu)中，端口A、B和C被分配到第一個驅(qū)動器接收器對上，端口D，E和F被分配到第二個驅(qū)動器/接收器對上;在FULL（高級）結(jié)構(gòu)中，端口A、B和C被分配到第一個驅(qū)動器/接收器對上，端口D，E和F被分配到第二個驅(qū)動器/接收器對上，端口G和H被分配到第三個驅(qū)動器/接收器對上。如果相機在每個周期內(nèi)僅輸出一個像素，那么就使用