相機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)

1、相機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)1、硬件框架在相機(jī)的使用中，需要對相機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置等操作，所以在異纖硬件板卡中添加相機(jī)控制模塊。在本設(shè)計(jì)中控制模塊通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：(a) PC機(jī)通過板上RS232通訊模塊直接控制相機(jī)，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。(b) PC機(jī)通過千兆網(wǎng)RJ45經(jīng)過FPGA間接控制相機(jī)，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。兩種方式實(shí)現(xiàn)了電平轉(zhuǎn)換及串行通訊功能。模塊的硬件框圖如下所示：由于控制模塊為控制兩個(gè)相機(jī)的，所以采用了MAX3232的兩路通道。2、 芯片選型DS90LV047A：四通道CMOS/TTL信號轉(zhuǎn)換為LVDS差分信號的芯片，采用3.3V直流供電，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)400 Mbps。DS90LV047作為圖像采集

2、卡向相機(jī)發(fā)送外同步觸發(fā)信號和數(shù)據(jù)，滿足設(shè)計(jì)要求。芯片引腳及功能說明見表1。DS90LV048A：四通道LVDS差分信號轉(zhuǎn)換為CMOS信號的驅(qū)動(dòng)器，采用3.3V直流供電，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)400 Mbps。DS90LV048芯片作為相機(jī)數(shù)據(jù)的接收器，滿足設(shè)計(jì)要求。芯片引腳及功能說明見表1。MAX3232C: 兩路RS232串行數(shù)據(jù)收發(fā)器。采用3.3V直流供電，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)250Kbps。支持兩路相機(jī)的串行通訊，滿足設(shè)計(jì)要求。芯片引腳及功能說明見表1。 表1芯片名稱引腳編號引腳名稱引腳說明IN/OUT電平及功能描述DS90LV047A1EN芯片使能輸入高有效2DIN1通道一輸入CMOS3DIN2通道

3、二輸入CMOS4VCC電源輸入3.3V供電5GND電源地輸入3.3V地6DIN3通道三輸入CMOS7DIN4通道四輸入CMOS8EN*芯片使能輸入低或則懸空有效9Dout4-通道四負(fù)極輸出LVDS10Dout4+通道四正極輸出LVDS11Dout3+通道三正極輸出LVDS12Dout3-通道三負(fù)極輸出LVDS13Dout2-通道二負(fù)極輸出LVDS14Dout2+通道二正極輸出LVDS15Dout1+通道一正極輸出LVDS16Dout1-通道一負(fù)極輸出LVDSDS90LV048A1Rin1-通道一負(fù)極輸入LVDS2Rin1+通道一正極輸入LVDS3Rin2+通道二正極輸入LVDS4Rin2-通道

4、二負(fù)極輸入LVDS5Rin3-通道三負(fù)極輸入LVDS6Rin3+通道三正極輸入LVDS7Rin4+通道四正極輸入LVDS8Rin4-通道四負(fù)極輸入LVDS9EN*芯片使能輸入低或則懸空有效10Rout4通道四輸出CMOS11Rout3通道三輸出CMOS12GND電源地輸入3.3V地13VCC電源輸入3.3V供電14Rout2通道二輸出CMOS15Rout1通道一輸出CMOS16EN芯片使能輸入高有效 MAX3232C1C1+*倍壓電荷泵電容的正端2V+*電荷泵產(chǎn)生的+5.5V3C1-*倍壓電荷泵電容的負(fù)端3 34C2+*反相電荷泵電容的正端5C2-*反相電荷泵電容的負(fù)端6V-*電荷泵產(chǎn)生的-5

5、.5V7T2_OUTRS232通道2輸出RS232發(fā)送器2輸出8R2_INRS232通道2輸入RS232接收器2輸入9R2_OUTCMOS/TTL通道2輸出CMOS/TTL輸出210T2_INCMOS/TTL通道2輸入CMOS/TTL輸入211T1_INCMOS/TTL通道1輸入CMOS/TTL輸入112R1_OUTCMOS/TTL通道1輸出CMOS/TTL輸出113R1_INRS232通道1輸入RS232接收器1輸入14T1_OUTRS232通道1輸出RS232發(fā)送器1輸出15GND地輸入3.3V-5.5V地16VCC電源輸入3.3V-5.5V電源 3、設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)方案中采用兩種方式控制相機(jī)。由千兆網(wǎng)RJ45連接FPGA間接控制相機(jī)的RJ45FPGA接口詳見“千兆網(wǎng)接口設(shè)計(jì)方案”，本方案不做詳細(xì)說明。其中FPGA接電平轉(zhuǎn)換芯片接口如圖2所示。其中RXD1、RXD2、TXD1、TXD2、EXSYNC1、EXSYNC2接FPGA普通IO口即可，輸出外同步觸發(fā)信號EXSYNC1、EXSYNC2加測試點(diǎn)，差分信號端接機(jī)械CAMERA LINK端子，接口如圖3，采用兩路MDR-26。圖2、3中網(wǎng)標(biāo)后綴1代表控制相機(jī)1的信號連線，后綴2代表控制相機(jī)2的信號連線。圖 2圖 3通過板上RS232通訊模塊直接控制相機(jī)，MAX3232接口如圖4所示。其中J1、J2分別對應(yīng)控制CCD