Cameralink协议简介.doc

Cameralink简介张步阳20130S06845915715CameraLink是一种专门针对机器视觉应用领域的串行通信协议，使用低压差分信号LVDS传输CameraLink标准在ChannelLink标准的基础上有多加了6对差分信号线，4对用于并行传输相机控制信号，其它2对用于相机和图像采集卡（或其它图像接受处理设备）之间的串行通信CameraLink标准中，相机信号分为四种：电源信号、视频数据信号（ChannelLink标准）、相机控制信号、串行通信信号、视频数据信号1=□1™L.ilLh'n；.Htritt眉:髀羽加tftLLVHL的转義范H腳磁BEI#视频数据信号视频数据信号部分是CameraLink的核心，该部分为其实就是ChannelLink协议主要包括5对差分信号，即X0-~X0+、X1-~X1+、X2-~X2+、X3-~X3+、Xclk-~Xclk+；视频部分发送端将28位的数据信号和1个时钟信号，按7：1的比例将数据转换成5对差分信号，接收端使用ChannelLink芯片（如ChannelLink转TTL/CMOS的芯片DS90CR288A）将5对差分信号转换成28位的数据信号和1个时钟信号。

28位的数据信号包括4位视频控制信号和24位图像数据信号>1.6Gbps数期(LDVS)数的LDVS）可1『LOOP数探(LDVSiFTs,.数拯（LDVSJ可数据（LD¥S）可「雄慎二clock4位视频控制信号FVAL:帧同步信号当FVAL为高时表示相机正输出一帧有效数据LVAL行同步信号当FVAL为高时，LVAL为高表示相机正输出一有效的行数据行消隐期的长短由具体的相机和工作状态有关DVAL:数据有效信号当FVAL为高并且LVAL为高时，DVAL为高表示相机正输出有效的数据,该信号可用可不用，也可以作为数据传输中的校验位CLOCK:这一信号为图像的像素时钟信号，在行有效期内像素时钟的上升沿图像数据稳定值得说明的是，CLOCK信号单独采用一对LVDS信号传输，不管相机是否处于工作状态，CLOCK信号应该始终有效，它是ChannelLink芯片的输入时钟，是ChannelLink芯片之所以能在4对信号线中传输28位数据，就是因为对CLOCK信号7倍频的结果图探数据芍ChannelLink芯片的连按信号名称缩写格式定义FrameVaCidFVAL帧有效时为高电平或匸Strtd描相机中接高电平或留作它用LineVaJidLVAL行有效时為高电平或】□ataValidD^\L当相机数据率低时便帘•数据率高时H接接為电平SparcSP「保理信号PortAO..A7throughPt)rtH0..H7|PA0..PA7加帕0..PH7端口A至H是逻糧8位字，用來定梵數据直怎樺參元忧的。

单28位Channel口成器件便用A吕C端口；56,嗣检髏件零使用具余端口相机控制信号CameraLink标准定义了4对LVDS线缆用来实现相机控制，它们被定义为相机的输入信号和图像采集卡的输出信号一般情况是这些信号命名为:CameraControl1(CC1)CameraControl2(CC2)CameraControl3(CC3)CameraControl4(CC4)信号名称缩写格式定义CamenControl1CCLEXSYNC好卜部同步信号)卜降沿蝕役读取数据Camera.Control2CC2PRIN{.像素重遇)低电平有敷CameraCoiitioBCC3FORWARD—高弓平有效』低电平翻转CameraControKCC4保留蓿号{未定文)串行通信信号CameraLink标准定义了2对LVDS线缆用来实现相机与图像采集卡之间的异步串行通信控制相机和图像采集卡至少应该支持9600的波特率这两个串行信号是相机:SerTFG(相机串行输出端至图像采集卡串行输入端)SerTC(图像采集卡串行输出端至相机串行输入端)其通信格式为:1位起始位、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位和握手位。

相机电源并不是由CameraLink连接器提供的，而是通过一个单独的连接器提供视频传输模式由于单个CameraLink芯片只有28位数据可用，有些相机为了提高传输数据的效率，需要几个CameraLink芯片按使用要求不同，视频传输模式分为三种配置：Base（基本或初级）配置为一个CameraLink芯片，一根电缆；Medium（中档或中级）配置为两个CameraLink芯片，一根电缆；Full（全部或高级）配置为两个CameraLink芯片，两根电缆Base模式需要一块ChannelLink的芯片和一个CameraLink机械接口，发送器在每个像素时钟里发送28bits数据，包括4bits的图像使能信号和24bits的图像数据4bits图像使能信号包括:帧有效信号（FVAL），高电平有效，它的反相即为帧同步信号;行有效信号（LVAL）,高电平有效，它的反相即为行同步信号;数据有效信号（DVAL），只有在数据有效信号为高电平时，图像米集卡才接受图像信息24bits图像数据可以是一个像素点的24-bitRGB数据、3个像素点的8-bit黑白图像数据、1到2个像素点的10-bit或12-bit的黑白图像数据、一个像素点的14-bit或16-bit的黑白图像数据。

Medium模式需要两块Channe1Link的芯片和两个CameraLink机械接口，发送器在每个像素时钟里发送4Obits数据，包括4bits的图像使能信号和36bits的图像数据4bits图像使能信号与Base模式下相同36bits图像数据可以是一个像素点的36-bit或30-bitRGB数据、4个像素点的8-bit黑白图像数据、3到4个像素点的10-bit或12-bit的黑白图像数据Full模式需要三块Channe1Link的芯片和两个CameraLink机械接口，发送器在每个像素时钟里发送68bits数据，包括4bits的图像使能信号和64bits的图像数据4bits图像使能信号与Base模式下相同端口分配对于Base模式,28位数据信号中包括三个数据端口：A口（8位）、B口（8位）、C口（8位）；四个视频控制信号FVAL（帧有效）、DVAL（数据有效）、LVAL（行有效）、SPARE（空，暂时未用）在Base（初级）结构中，端口A，B和C被分配到唯一的Cameralink驱动器/接收器对上;在Medium（中级）结构中，端口A、B和C被分配到第一个驱动器接收器对上，端口D，E和F被分配到第二个驱动器/接收器对上;在FULL（高级）结构中，端口A、B和C被分配到第一个驱动器/接收器对上，端口D，E和F被分配到第二个驱动器/接收器对上，端口G和H被分配到第三个驱动器/接收器对上。

如果相机在每个周期内仅输出一个像素，那么就使用分配给像素A的端口;如果相机在每个周期内输出两个像素，那么使用分配给像素A和像素B的端口;如果在每个周期内仅输出三个像素，那么就使用分配给像素A，B和C的端口;依此类推至相机每周期输出八个像素，那么分配给A到H的八个端口都将被使用结构端口芯片数量连接器数量初级ARC11中级A,BQD,E,FI22高级1a,b,cde,f,gh32BMnDRttscF*:垃总血旺生\—M^Pemkh.'LtaDRi^1/4C^：哄蚀Cj»iXEwwutewmsmk中缠、更螫聖五璘式.生五酩豆摸式：會垃和与半荷运诗）图偉皋叢于O.LiiinelLl»k