Cameralink協(xié)議簡介

1、Cameralink 簡介張步陽20130806 qq 845915715CameraLi nk是一種專門針對機器視覺應用領域的串行通信協(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，

2、該部分為其實就是Channel Link議。主要包括5 對差分信號，即X0-X0+X1-X1 + X2-X2+X3-X3+Xclk-Xclk+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)換成分信號，接收端使用Channel Link 芯片（如 Channel Link 轉(zhuǎn) TTL/CMOS 的芯片協(xié)視5 對差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。16Gbp5?(I.DVS)ItXJUgd 駅 LD 旳廿數(shù)懈 (LDVSClotkftffi(LDV

3、S)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。DVAL 數(shù)據(jù)有效信號。當 FVAL 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 言號單獨采用一對 LVDS 信號傳輸，不管相機是否處于工作狀態(tài)， CLOCK 言號應該始終有效，它是Cha

4、nn elLi nk 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 言號 7倍頻的結(jié)果。圖橡數(shù)據(jù)與 Channel Link 芯片的連接信號名稱編寫格式定?義Frame ValidFVAL楨有效時為髙歸平或 k 崔石掃描相機中摟商膽平或留作它用LiiK VdidLVALDmVWidDVALSpareSPPflrrA0.A7PA0.PA7 thrthroughPH0.PH7Pbrt H0,.H7行耳 T 效時為高電平眥 1當相機數(shù)據(jù)率低時使用 ?數(shù)據(jù)率離時宜後接高電平麗信號端口 A 至 H 是邏輯 &位字，州來定義融苗直您樗多元優(yōu)

5、的 單 23 Channel Link料牛使用 ARE 羯口；56.甜檢器杵等便用其余端口相機控制信號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。一般情況是這些信號命名為：CameraC on trol1(CC1)CameraC on trol2(CC2)CameraC on trol3(CC3)CameraC on trol4(CC4)信號名稱縮寫搐式Camera Control1 CCiEXSYNC 外部同步信號 ) 卜降沿輕發(fā)讀取數(shù)據(jù)Camera Contml?CC2PRW ( 像素重低電平棄效Camera C

6、onuoBCC3FORWARD-? 電平 WSt. 低電平翻轉(zhuǎn)Camera CornroUCC4保留詹號，呆定文串行通信信號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 CameraL ink 連接器提供的，而是通過一個單獨的連接器提供。視頻傳輸模式由于單個 Ca

7、mera 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

8、圖像 數(shù)據(jù)。 4bits 圖像使能信號包括 ：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)

9、送器在每個像素時鐘里發(fā)送40bits 數(shù)據(jù)，包括 4bits 的圖像使能信號和36bits 的 圖像數(shù)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

10、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 FUL （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

11、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，那么就使用分配給像素A的端口 ;如果相機在每個周期內(nèi)輸出兩個像素，那么使用分配給像素A和像素 B的端口 ;如果在每個周期內(nèi)僅輸出三個像素，那么就使用分配給像素A，B和 C的端口 ;依此類推至相機每周期輸出八個像素，那么分配給A 到 H 的八個端口都將被使用。結(jié)構(gòu)端口1 芯片數(shù)崑連接器廠量初級1JA.B.C!中級ARCQ忑 F22髙級32連接器引腳定義11411531641751S619720G2192210231124122513兇毆圧更 !端Ch

12、snnpl Link芾卡1Inni14r mer shhl iJInner shl&ld25VO-PAIR!-X?￥0Tp 占 m +21Y1PAJR211Yl*PA1R223￥2PAJR310Y2*PAIRS*2?Yelk*PAJR4*9Yelk 廠PAJR4 +21PAIK5-8￥3+PAJM*20lODftPAUtfi-71 ermiJiatedPAIRf1920PAIR?-6zoPAIR?+18Zl-PAIE8-SZ1+PAIRS*17Z2PA1R5+斗22 二PAR9-16ZdkFAIEUU3Ze Ik-PAI RIX1523PAIRED2Z3+PAIR11-13Inner zhi&ldthoGT shieldCFiannel _ink￥專11Inner ddeld1+14Inner shield225XD-1512X0+3島X