Cameralink协议简介

Cameralink佃介张步阳20130806qq845915715CameraLink是一种专门针对机器视觉应用领域的申行通信协议， 使用低压差分信号LVD眼输。CameraLink在ChannelLink标准的基础上有多加了6对差分信号线，4对用丁并行传输相机控制信号，其它2对用丁相机和图像采集卡（或其它图像接受处理设备）之间的申行通信。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、申行通信信号、视频数据信号。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。McsDnu4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LVALff同步信号。当FVA景高时，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*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。CLOCKS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，CLOC海号单独采用一对LVDS信号传输，不管相机是否处丁工作状态，CLOCK言号应该始终有效，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言号7倍频的结果。图像数据与ChannelLink芯片的连接 信号名称 缩写 定义 _ FrameValid FVAL 帧有效时为高电耳"在行石镭而机中崔高电平或笛作它用 LineValid LVAL 行有效时为高电平或I DataVaJid DVAL 当招机数据率低时使用，数据率高时直接接高电平 Spare SP 「保留信号 PortA0..A7throughPortH0.H7 PA0,.PA7thrPH0..PH7 端口A至H是逻辑8位字,用来定义数据是怎样多元化的.单找位ChannelLi成器件使用ABC端口；56、.84位器件等使用其余端口相机控制信号CameraLink标准定义了4对LVDStfe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 ：CameraControll（CCI）CameraControl2（CC2）CameraControl3（CC3）CameraControl4（CC4） 信号名祢 缩写格式 定义 CameraContrail CCi EXSYNC（外部同步信号）下降沿触发准取数据 CameraControls CC2 PRIM〔像素董置）低电平看效 CameraControl CC3 FORWARD—高电平有效，低电平翩转 CameraControl CC4 保留信号（未定曳）申行通信信号CameraLink标准定义了2对LVDStfe缆用来实现相机与图像采集卡之间的异步申行通信控制。相机和图像采集卡至少应该支持 9600的波特率。这两个申行信号是相机：SerTFG（目机申行输出端至图像采集卡申行输入端）SerTC国像采集卡申行输出端至相机申行输入端）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。视频传输模式由丁单个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，图像采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。端口分配对丁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敬据有效）、LVAL行有效）、SPAR睦，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 ABC ) 1 中级 A,B,C,D,E$F 2 2 高级 A,B,C,D,E,F@H 3 2连接器引脚定义 中坂、完整里宣谟武 和机端 图俺来美卡端 ChannelLink佶号 电旎 相如端 ChannelLink信■号 1 1 Innershield Innershield 1 1 Innershield 14 14 Innershield Innershield 14 14 Innershield 2 25 Y0- PAIR】- 2 25 X0- 15 12 Y0+ PA]R14 IS 12 X0+ 3 24 YL- PAIR」 3 24 XL- 16 11 Yl- PAIRJ 16 11 XI- 4 23 Y2- PAIRM- 4 23 X2- 17 10 Y2+ PAIR3+ 17 10 X2+ 5 22 Yelk- PAIR4- 5 2Z Xclk- 16 9 Ydk+ PA]R4+ 18 g Xclk+ 6 21 Y3- PAIRS- 6 21 X3- 19 8 Y3+ PAIRS* 19 8 X3+ 7 20 lOOfl PAJR6+ 7 20 SerTC+ 20 7 Temiinated PAIR6- 20 7 S&rTC- 8 19 Z0- PAIR?- S 19 SerTFG- 21 6 Z0+ PA]R7+ 21 6 SerTFG+ 9 13 Zl- PAIRS- 9 18 CC1- 22 S 21+ PAIR肝 22 S CC1+ 10 17 Z2- PAIR9+ 10 17 CC2+ 23 4 Z2+ PAIR% 23 4 CC2- 11 16 Zclk- PA1R10- 11 16 CC3+ 2+ 3 Zdk+ PAIR10+ 24 3 CCS- 12 15 Z3- PAIR11+ 12 15 COH 2S 2 Z3+ PAJR11* 25 2 CC4- 13 13 Innershield Innershield 13 13 Innershield 26 拓 Innershield Innershield 26 26 Innershield