[发明专利]具有高带宽、强抗干扰的多通道数据传输系统及传输方法

权利要求书

1.具有高带宽、强抗干扰的多通道数据传输系统，该系统以FPGA为核心，具体包括主控模块、注释信息电平转换模块、注释信息采集模块、注释信息缓存模块、数据轮询模块、数据缓存模块、数据发送模块、QSFP光模块、片外高精度时钟源、锁相环以及每个通道的Cameralink图像解串模块、图像采集模块以及图像缓存模块；其特征是；

Cameralink图像解串模块，用于将接收的前端的图像探测器输出的Cameralink串行LVDS信号解串为并行的图像信号；并将并行的图像信号输入至图像采集模块；

注释信息电平转换模块，用于将传输注释信息的RS422信号转换为标准的TTL电平信号，并将TTL电平信号输入至注释信息采集模块；

图像采集模块，用于对接收的并行图像信号进行采集，对并行的图像数据进行解析，提取出有效的图像数据；并将有效的图像数据输入至图像缓存模块；

注释信息采集模块，用于根据注释信息的传输协议，接收注释信息电平转换模块发送的注释信息，并将有效的注释信息进行解析后输入至注释信息缓存模块；

所述图像缓存模块和注释信息缓存模块用于对解析的有效图像数据和注释信息数据进行缓存；

数据轮询模块，用于对图像缓存模块和注释信息缓存模块进行轮询，用于确定是否有数据传输，并将对应通道传输的数据存储至数据缓存模块；

数据缓存模块，用于对数据轮询模块确定发送的对应通道的数据进行缓存；并通过数据发送模块输出至QSFP光模块；

数据发送模块，将数据从数据缓存模块中读出，将并行的数据转换为串行的数据进行打包发送至QSFP光模块；

QSFP光模块，用于将数据发送模块发送的串行电信号转换为光信号，在光纤上进行传输；

所述片外高精度时钟源与锁相环配合，为数据发送模块提供串行时钟信号；

主控模块，用于处理外部的控制指令，根据不同的指令对系统中各个模块的工作状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的具有高带宽、强抗干扰的多通道数据传输系统，其特征在于，还包括片外存储模块，用于存储FPGA的可执行程序，系统上电后，主控模块通过片外存储模块加载程序。

3.根据权利要求1或2所述的具有高带宽、强抗干扰的多通道数据传输系统的传输方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、对系统上电，主控模块通过片外存储模块加载程序；

步骤二、系统进入空闲等待状态，当主控模块接收到外部开始指令时，执行步骤三；

步骤三、所述图像采集模块和注释信息采集模块将对应的通道数据进行采集并写入到对应的图像缓存模块中，数据轮询模块在每个时钟周期对注释信息缓存模块及对应的图像缓存模块中的数据量进行轮询；如果有数据需要发送，则数据轮询模块将需要发送的数据经数据缓存模块传送至数据发送模块；

步骤四、所述数据发送模块读取数据缓存模块的数据，将并行的数据转换为串行的数据并进行打包发送至QSFP光模块；所述QSFP光模块将接收的串行数据的电信号转换为光信号输出；

步骤五、如果主控模块接收到外部结束指令，则执行步骤二。

4.根据权利要求3所述的传输方法，其特征在于，步骤三中，如果数据轮询模块轮询到多个通道同时传输数据，则按优先级的先后进行传输数据。