基于CAMERA LINK接口的高速数据传输与存储系统

发布时间：2017-05-02 09:14

  本文关键词：基于CAMERA LINK接口的高速数据传输与存储系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着高速工业相机的应用越来越广泛,相机的分辨率和帧率也显著提升,由此带来的数据量的激增使得对高速相机和图像采集卡之间的图像数据传输速率以及海量数据的实时存储的要求越来越迫切。因此,研究基于Camera Link接口的高速图像数据传输与存储系统具有重要的意义。Camera Link接口因为其传输速度高,传输距离长,成本低等优点成为了目前高速相机采用的最主要的接口标准之一,它的出现使得相机图像数据输出和采集卡数据采集之间的速度得到匹配。本论文的选题正是基于Camera Link接口设计一套高速图像数据传输与存储系统。 本文首先详细说明了Camera Link接口的传输协议内容,该接口可以高速传输数据的原理以及在Camera Link接口标准中起基础性作用的低压差分信号(LVDS)技术的基本原理。与其他几种常用相机接口进行对比,说明了Camera Link接口的技术优点和实用性。同时还对Camera Link接口的长线传输应用中的误码率问题进行了研究并提出了测试方法。 然后,以FPGA作为主控制芯片,设计了基于Camera Link接口的高速图像数据传输与存储系统的硬件逻辑程序,主要包括相机控制模块、数据接收模块、缓存控制模块以及硬盘控制模块的详细逻辑设计,同时通过仿真验证了逻辑的正确性。 最后,根据设计的硬件逻辑完成对该系统的硬件电路设计,包括Camera Link接口电路、缓存电路、串口通信电路以及FPGA配置电路等。还有各部分器件的选择及详细参数。为工程实现打下基础。
【关键词】：数据传输 硬盘存储 Camera Link接口 FPGA
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-21
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析9-19
• 1.2.1 高速相机发展现状分析9-12
• 1.2.2 相机接口发展现状分析12-15
• 1.2.3 高速存储技术现状分析15-19
• 1.3 论文主要内容19-21
• 第2章 CAMERA LINK 接口技术原理21-39
• 2.1 CHANNEL LINK 接口及低压差分信号技术21-24
• 2.1.1 低压差分信号技术21-22
• 2.1.2 低压差分信号技术的优点22-23
• 2.1.3 CHANNEL LINK 接口23-24
• 2.2 CAMERA LINK 接口原理24-31
• 2.2.1 CAMERA LINK 基本结构24-26
• 2.2.2 CAMERA LINK 接口相机信号26-28
• 2.2.3 CAMERA LINK 接口的连接28-30
• 2.2.4 CAMERA LINK 接口的芯片组30-31
• 2.3 CAMERA LINK 接口的长线传输31-38
• 2.3.1 SERDES 系统简介31-32
• 2.3.2 CAMERA LINK 接口抖动分析32-36
• 2.3.3 眼图36-37
• 2.3.4 CAMERA LINK 接口在传输线上时的抖动测试37-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第3章 CAMERA LINK 接口的数据传输与存储系统的功能设计39-66
• 3.1 硬件逻辑顶层设计39-41
• 3.2 相机控制模块41-46
• 3.2.1 异步串行通信介绍41-42
• 3.2.2 相机控制模块设计42-44
• 3.2.3 相机控制模块验证44-46
• 3.3 数据接收模块46-52
• 3.3.1 相机数据时序介绍46-47
• 3.3.2 数据接收模块设计47-52
• 3.3.3 数据接收模块仿真52
• 3.4 缓存控制模块52-60
• 3.4.1 DDR2 SDRAM 芯片读写时序52-56
• 3.4.2 缓存芯片控制器设计56-58
• 3.4.3 缓存芯片控制的仿真58-60
• 3.5 硬盘控制模块60-65
• 3.5.1 SATA 协议简介60-62
• 3.5.2 硬盘控制模块设计62-65
• 3.6 本章小结65-66
• 第4章 基于 CAMERA LINK 接口的数据传输与存储系统的控制电路设计66-77
• 4.1 系统的基本组成66-67
• 4.2 CAMERA LINK 接口电路67-69
• 4.3 缓存电路69-71
• 4.4 串口通信电路71-73
• 4.5 硬盘的选择73-74
• 4.6 FPGA 选型及外围电路74-76
• 4.7 本章小结76-77
• 结论77-78
• 参考文献78-83
• 致谢83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 陈莹;高双成;;基于FPGA的LVDS接口应用[J];电子科技;2012年01期

2 徐欣;周舟;李楠;孙兆林;;基于DDR2 SDRAM的高速大容量异步FIFO的设计与实现[J];中国测试;2009年06期

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本文编号：340686