CameraLink_K7+FMC6678板卡

时间: 2016/9/12  来源: VPX高速数据采集卡  作者: sxstart

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  一、        产品概述

  面向嵌入式微型化视觉图像领域，DSP采用TI公司最新一代Keystone多核C66x系列TMS320C6678，具有10G处理能力；FPGA采用Xilinx公司的Kintex-7（K7）系列XC7K325T-2FFG900I，具有326,080逻辑单元。系统由两块核心板块——FPGA板块和DSP板块组成，FPGA扩展有2路Full Camera Link接口（可通过跳线设置，将其配置为4路Base Camera Link接口），其中一路为输入，一路为输出；DSP板为我们已经大规模成熟应用FMC6678板块。两块板卡通过FMC接口连接，相机的图像数据先从Camera Link接口传输至FPGA板，FPGA对其进行预处理，然后通过FMC接口上的RapidIO传输至DSP板块。 
  支持Basler、Teledyne Dalsa、PointGrey、e2v、Vieworks、JAI等国际主流CameraLink相机的全速接入，提供FPGA端的Camera Link相机驱动软件，以及DSP CCS图像处理算法包，并提供基于OpenMP的简易化CCS二次开发框架和典型例程，同时提供上位机C#调试软件程序。客户只需要有C语言基础即可根据项目需求进行智能图像算法开发和系统应用软件开发。可用于缺陷检测、尺寸测量、色选、运动目标检测跟踪、字符识别等智能图像处理分析等。

  二、       主要特点

       · DSP具有8个TMS320C66x 核，可达10G处理能力；每核具有32KB L1P，32KB L1D，512KB L2；具有4MB Shared L2。
  · 移植完备的LWIP网络协议栈，每路网口具有≥60MB/s的带宽，采用EDMA图像收发方式有效节省了CPU资源。是目前带宽最高、性能最优的网络底层驱动程序解决方案。
   · 2路Full Camera Link接口（可通过跳线设置，将其配置为4路Base Camera Link接口），其中一路为输入，一路为输出。
   · 支持Basler、Teledyne Dalsa、PointGrey、e2v、Vieworks、JAI等国际主流 

  CameraLink相 机和Gige相机的全速接入。 
    · 完整的数据高速接入通路：相机的图像数据通过Camera Link接口进入FPGA，   缓存在DDR3，做预处理后，通过RapidIO接口传输至DSP，DSP做智能分析后可将结果通过RS232/RS485或者千兆以太网输出。
   · 完整的数据高速输出通路：DSP对图像数据处理完之后也可通过RapidIO接口传输至FPGA， FPGA通过CameraLink接口输出至其他设备。
   · 简洁的CCS二次开发环境，采用OpenMP进行任务调度和并行程序设计，与采用VC++开发基本类似，方便用户快速上手。
    · 提供Xilinx ISE开发环境和FPGA源代码，包括RapidIO的IP CORE，方便客户 进行自主开发。

  · 提供多个典型算法的例程（边缘提取、字符识别、尺寸计算等），客户可借鉴使用。

  1.       典型应用

  典型应用方案1

  

  典型应用方案2

  

  民品应用

  大分辨率图像处理：微米级显微视觉、手机平板缺陷检测、汽车零配件质量检测、印刷质量检测、生物医学影像处理等。 
  高速图像处理：高铁电弧弓实时检测、汽车用钢板检测等、高速JPEG压缩。
  三维成像：精密测量、反求工程、机器人视觉定位与引导。

  军事应用

  无人机：侦察影像处理、自主视觉导航、图像压缩传输、敏感目标自动识别、多传感器图像融合。
  导弹：地形匹配、景象匹配、目标分类。
  声呐：声学成像与增强处理、声学图像恢复、危险目标识别（如水雷）、相控阵三维摄像声纳系统。

  2.    DSP板卡外设接口

  · 1024MB DDR3-1333存储器。
      · 64MB EMIF NAND Flash存储器。
       · 16MB SPI NOR Flash存储器。
       · 128KB I2C EEPROM for booting。
       · 2个千兆网络接口，每路带宽≥60MB/s。
       · 一路RS485接口，可配置成RS232接口。
       · 4位用户拨码开关。
       · 6个LED指示灯。
       · 3个复位按键。
       · 3输入、3输出带光耦隔离的IO口。
       · HyperLink - 50Gbaud Operation，全双工。
       · 调试接口：60pin EMU和14pin JTAG，支持XDS560v2、XDS560、XDS510等仿

  真器。
       · FMC扩展接口： 4线SRIO 2.1-5 Gbaud Per Lane全双工。
                                   2线PCIe Gen2-5 Gbaud Per Lane全双工。
                                  22对差分对扩展线。
                                  1路SPI接口、2对差分时钟线。
                                  可扩展4路千兆网相机接口和4路Camera-Link相机接口。

   

  3.    FPGA板卡外设接口

      · 256MB DDR3-1333存储器。
       · 128MB NAND Flash存储器。
       · ESATA接口。
       · 3路RS422。
       · CameraLink接口：两路BASE模式输入或一路FULL模式输入。
       · CameraLink接口：两路BASE模式输出或一路FULL模式输出。
       · 1个复位按键。
       · 1个Flash配置指示灯。
       · 调试接口：6pin JTAG,支持Xilinx 的SEED-CABLE USB II仿真器。
       · FMC扩展接口： 4线SRIO 2.1-5 Gbaud Per Lane全双工。
                                 2线PCIe Gen2-5 Gbaud Per Lane全双工。
                                 2路GPIO。 。

  4.    物理特性

      · 板卡大小为170mm×80mm。
       · 板卡功率20W。
       · 供电：DC5~12V/4A，纹波：≤12%。
       · 储存温度：-20℃～+70℃。 
       · 工作温度：商业级0℃～+70℃，工业级 -40℃～+85℃。
       · 工作湿度：10%～80%。

  5.    CSS软件

     · 完整的启动配置程序，Boot程序固化在I2C EEPROM中，上电自动引导存储在NAND
         FLASH的应用程序。
       · 提供DDR3、IO、RS232、Ethernet、Rapid IO、HyperLink、PCIe等外设的驱动程

  序。
       · 移植完备的Lwip协议栈，支持TCP、UDP、IP传输协议。可实现双网络的同时收发，

  每路带宽≥60MB/s 。

  6.    ISE软件

       · CameraLink输入输出测试程序。
       · DDR3测试验证程序。
       · SRIO通信测试程序

  7.    图像算法例程 

    基于OpenMP实现了多个典型应用的多核调度和并行算法设计例程：
       · 中值滤波、边缘提取、二值化等。
       · 条形码识别（Code128格式）。
       · 尺寸测量、缺陷检测、色选。
       · 视觉定位（选配）。

  

  8.    上位机软件

       · 采用C#开发，提供框架的源代码。
       · 具有功能：一键式DSP应用程序烧写；视频图像接收、显示与发送；DSP

  寄存器状态查询；SQL Server数据库管理；H.264/JPEG编解码。

   

  

  三、       典型客户

  中国科学院（自动化所、微电子所、声学所、长春光机所、上海技物所），航天（三院8358所、二院23所），中船（713所、719所）浙江大学、清华大学、北京理工大学、江南大学、内蒙古科技大学、南京理工大学、西安电子科大。