2238 8K圖像信號(hào)發(fā)生器數(shù)據(jù)讀出管理
點(diǎn)擊次數(shù)：929 更新時(shí)間：2021-11-25
2238 8K圖像信號(hào)發(fā)生器的基本原理如下：通過(guò)模擬產(chǎn)生CCD相機(jī)輸出控制時(shí)序，將特定圖像進(jìn)行循環(huán)播放輸出。目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)PC機(jī)進(jìn)行加載，并且需要進(jìn)行非易失性存儲(chǔ)。這樣在完成圖像加載之后，系統(tǒng)一經(jīng)啟動(dòng)就能夠?qū)D像數(shù)據(jù)按照要求進(jìn)行輸出。目標(biāo)圖像按要求均是灰度圖像，可以是單幀、也可以是多幀，可以是從相機(jī)采集而來(lái)，也可以是通過(guò)Matlab仿真模擬得到的。選擇載入不同的目標(biāo)圖像序列，則系統(tǒng)可以完成不同的需求任務(wù)。
2238 8K圖像信號(hào)發(fā)生器數(shù)據(jù)讀出管理：
數(shù)據(jù)讀取輸出是指FPGA模擬CCD相機(jī)輸出時(shí)序，將FLASH中的數(shù)據(jù)通過(guò)CameraLink接口進(jìn)行循環(huán)輸出。所選的FLASH的單片讀出速率可達(dá)25MB/s,由于8片F(xiàn)LASH可以并行讀出，所以整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀出率可以達(dá)到200MB/s。這樣有利于模擬出較高幀頻的CCD相機(jī)輸出。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)讀取輸出時(shí)，F(xiàn)PGA中設(shè)置了FIFO來(lái)緩沖數(shù)據(jù)。CameraLink輸出管理模塊產(chǎn)生相機(jī)時(shí)序，將FIFO中的數(shù)據(jù)按要求送到CameraLink接口。對(duì)于從FLASH向FIFO轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，先將各FLASH中的2KB數(shù)據(jù)被讀入其在FPGA中對(duì)應(yīng)的RAM中；然后控制各RAM中的數(shù)據(jù)被按順序轉(zhuǎn)移至FIFO中，控制器通過(guò)FIFO的數(shù)據(jù)深度來(lái)判斷是否需要繼續(xù)讀入數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷FIFO中的數(shù)據(jù)快滿(mǎn)時(shí)暫停讀取，這時(shí)由于數(shù)據(jù)繼續(xù)被讀出，隨著FIFO中的數(shù)據(jù)減少到一定程度時(shí)，啟動(dòng)將RAM中的數(shù)據(jù)繼續(xù)讀入FIFO；一旦一個(gè)RAM中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移，則FLASH讀取管理模塊繼續(xù)將該FLASH中的后續(xù)數(shù)據(jù)寫(xiě)入該RAM。
在加載某種8位數(shù)據(jù)寬度、雙通道輸出的目標(biāo)圖像時(shí)，使用Chipscope得到的CameraLink信號(hào)如圖5所示。其中，strobe為時(shí)鐘信號(hào)，dval,lval,fval分別是數(shù)據(jù)有效、行有效、幀有效信號(hào)。觀測(cè)結(jié)果說(shuō)明輸出的數(shù)據(jù)與加載的數(shù)據(jù)保持一致，輸出控制時(shí)序也符合要求。為了模擬出不同類(lèi)型的CCD相機(jī)，只需要修改FPGA程序中設(shè)定的strobe時(shí)鐘頻率、Lineblanking時(shí)間、Frameblanking時(shí)間等必要參數(shù)即可。
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