基于异步FIFO的Camera Link数字图像光纤传输技术.pdf

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1、2016焦仪表技术与传感器2016第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7基于异步FIFO的CameraLink数字图像光纤传输技术张维达，崔明，张甫恺(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：为满足数字图像的远距离传输需求．设计用于传输CameraLink接口数字图像的光纤通讯系统。系统分为发送和接收两个部分，分别负责CameraLink数字图像到光信号的转化以及相应的逆变换过程。采用CycloneIEP1C12FPGA作为发送和接收板卡的逻辑

2、控制核心在发送板卡的FPGA内设计逻辑控制模块，操纵两个异步FIFO(先入先出队列)，将接收到的数字图像缓存，用本地时钟读取后再进行串行化转换。在不改变数字图像时序关系的前提下。用本地时钟替换原有的像素时钟。消除像素时钟不稳定性对后续传输影响。实验表明，利用该技术可以有效提升光纤传输系统的适应性、稳定性，改善、消除由像素时钟抖动造成的传输图像抖动现象。关键词：CameraLink；数字图像；FIFO；光纤传输中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)07—0047—04

3、FiberOpticalTransmissionofCameraLinkDigitalVideoImageBasedonAsynchronousFIFoZHANGWei-da，CUIMing，ZHANGFu-kai(ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China)Abstract：ACameraLinkdigitalvideoimagetransmissio

4、nsystembasedon．digitalfiberopticalcommunicationwasdesignedi‘nordertomeetthelongdistancetransmissiondemand．Thetransmissionsystemconsistedoftwoparts，thesenderparttransferedthedigitalimagedataintoopticalsignalandthereceiverpartdidtheinversetransformation．Cy

5、cloneIEP1C12FPGAwasusedasthelogicalcentralcontrolunit．Aping—pongoperationcontrollogicwasdesignedinthesenderpart，controllingtwoasynchronousFIFOtobufferthedigitalimagedatafromthecamera．Serializationprocessedafterlogicalclockreadtheimagedataout．Sothatlo—cal

6、clockonboardreplacedthepixelclockalongwiththedigitalimagedata，underthepreconditionthatthesequenceofthedigit—alimagedataremainthesameExperimentsshowthatthismethodcanimprovetheadaptabilityandstabilityofthetransmissionsystem，eliminatingtheimageflickercaused

7、byclockjitter．Keywords：CameraLink；digitalvideoimage；FIFO；fiberopticalcommunication0引言输，通常选择使用光纤作为传输通道．将高速数字信CameraLink数字图像接口作为数字图像输出接号通过串并转换，转化为光信号从而实现远传]。口标准之一，被大量工业相机采用，应用广泛_lJ。在实际的工程应用中，由于周围存在较复杂的电CameraLink接口具有传输数据量大、实时性好等优磁环境。相机与光纤传输系统的连线，可能会对相机点，通过

8、不同的配置方式可以满足不同相机对传输带输出的像素时钟产生影响，造成像素时钟抖动等不良宽的需求l2】。由于接口内部为高速差分走线，单路差后果。这种抖动在经过串并转换及光纤传输后有被分信号速率最高可达595Mb／s，因此对传输线路要求放大的趋势，影响数字图像的正常传输。为解决这一高，传输距离也受到限制l3]，在线缆工艺满足指标要问题，设计了基于FPGA的数字图像传输系统，利用求的情况下，一般传输距离也仅为1OME。光纤具有FPGA内部丰富的片上