Camera Link 标準解讀第一部Cameralink 标準解讀 與 實作<1>

Cameralink 标準解讀 與 實作<1>

本篇将從實體接口、模式配置，傳輸協定、信号時序，已經硬體設計和邏輯實作等方面介紹Cameralink标準。

Cameralink 标準

Camera link是一種串行通信協定标準，基于National Semiconductor接口Channnel-link(簡稱 C-link,與2000年 在美國自動化冬夜學會AIA的推動下)，為錄影機接口設計。該标準規定了相機、線纜和圖像采集卡節點定義，及相應的硬體設計。
在實體層 Camera Link标準使用了LVDS（Low Voltage Differential Signaling）技術,該技術單線最高理論速度可達1.923Gbps，是以Camera Link标準在實體層的信号都是以差分的形式出現。
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該圖是（右圖）是目前常用的Camera Link 接口示意圖，基于左圖改進，有更好的可靠性。在标準的Camera Link中有三種模式分别為Base Medium Full 三種，其中Base模式隻使用一個實體接口，26條線其中有四條是内部地（在相機一端 内部地 直接連到相機的數字地，在采集卡一端通過一個O歐姆的電阻連接配接到地，友善之後替換成電阻和電容），剩下的22條線，為11個差分對，在Base模式中，有4對保留信号用于相機的控制（曝光觸發等），還有兩對用于采集卡和相機之間的串行通信，剩下5對，1對為時鐘信号，4對為圖像資料，時鐘和資料之間的關系為一個時鐘周期七個資料，在接收端将輸入的時鐘7倍頻之後，用于采集輸入的資料，當然哈這是後話了。
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在使用Medium 和 Full 模式時，必須使用兩個實體接口，在Medium 和 Full 模式中，沒有Base模式中的通信和控制信号，是以11對差分線都可以用來傳輸資料，Medium 模式 就是在Base模式的基礎上，增加5個差分對來傳輸資料，而Full 模式 就是在Medium模式的基礎上使用 5對差分來傳輸資料，大家可以先這樣直覺的了解，當然對應到資料鍊路層，這中間還是有不同的。
           

Camear Link 實體層硬體設計

在Camera Link标準中，給出了實體層硬體設計的推薦使用晶片，如下：
           

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下面是Base模式的硬體設計：
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288輸出端直接連到FPGA就OK了，Medium和Full 模式，就是在此基礎上增加一個實體接口和兩片288就OK了，需要注意的是标準的Full模式隻用到了3對差分來傳輸資料，具體的原因 大家先可以參考下圖：