[发明专利]一种高速多通道快视图像电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路设备领域，特别涉及快视电路。电路适用于数据图像地面采集领域中，如航空、航天等产品，特别适用于航天领域的遥感相机图像采集设备中。

背景技术

目前，航天器上的遥感相机或遥感视频电路为了检测其的图像处理能力和图像传输能力，需要高速多通道的快视电路作为地面图像采集设备来进行图像数据处理。快视电路作为图像采集装置测试系统的重要一环，其传输方式及信号的质量都是影响系统性能的重要因素。现有的高速多通道快视电路中，通常具有只能单独接收或发送图像数据，接收数据通道数量少，数据传输方式单一、速度低，数据发送方式模式单一等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提出一种高速多通道快视图像电路，解决了高速多通道快视电路中的单独接收或发送图像数据，接收数据通道数量少，数据传输方式单一、速度低，数据发送方式模式单一等问题。

本发明解决的技术方案为：一种高速多通道快视图像电路，包括：FPGA芯片，高速收发器，Camera Link数据发送电路；FPGA芯片包括发送模块、接收模块、控制模块、数据合成模块；

FPGA的控制模块产生同步字符、帧头、帧尾以及控制信号，并根据同步字符、帧头、帧尾建立收发有效链路；同时FPGA的控制模块，产生高速收发器能够识别的COMMA字符序列，当高速收发器通过扫描搜索COMMA字符序列，以实现数据的对齐功能；

FPGA的发送模块负责在高速多通道快视图像电路上电或复位后，高速多通道快视图像电路处于失步状态下的1ms内，FPGA的发送模块，首先向FPGA的高速收发器发送同步字符,发送同步字符1ms后，高速收发器接收到同步字符后，即完成数据链路连接，FPGA的发送模块开始向高速收发器发送数据帧；在每一帧数据发送结束后和下一帧数据发送前，FPGA的发送模块向高速收发器同时发送同步字符，使高速收发器能够通过检测数据类型，舍弃帧头、帧尾和同步字符；

FPGA的接收模块负责在高速多通道快视图像电路上电或者复位后，高速多通道快视图像电路处于失步状态下，FPGA的接收模块，首先检测从高速收发器接收到的数据同步字符，检测到后FPGA的接收模块向高速收发器发送80个连续的同步应答字符和组合码，保证数据链路连接，使链路处于同步状态中；

高速收发器，在数据链路连接后，接收和发送外部的串行图像数据，当高速收发器作为发送器时，基于FPGA的发送模块产生的参考时钟TXCLK锁定，并将串行图像数据转换成16位并行图像数据，时式串行送至FPGA的发送模块，输入FPGA的发送模块的16位并行图像数据，按照8B/10B编码格式在FPGA的发送模块内部变成20bit图像数据；输入FPGA的发送模块的16位并行图像数据的传输速率是以20倍参考时钟TXCLK的频率；

当高速收发器作为接收器时,对FPGA的外部写入接收模块的串行数据进行串并转换得到20bit的并行数据，将20bit的并行数据的速率同步到FPGA的接收模块产生的恢复时钟RXCLK的频率，再使用8B/10B解码格式将20bit的并行数据解码为16位的原始数据送至外部；

FPGA的数据合成模块，将发送模块中的20bit图像数据，转换成28位的数据，同时产生数据行有效位、列有效位和数据伴随时钟；

Camera Link数据发送电路，接收FPGA的数据合成模块发送的图像数据，通过电压转换、检测数据行有效位、列有效位和数据伴随时钟，完成Camera Link数据合成，转换成为符合Camera Link协议的低压差分信号LVDS传输出去。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明由于高速收发器电路的功能，可以对多路通道同时或者单独通道收发外部图像信号，由于电路采取串行收发状态，提高收发信号的传输的距离和精度，同时减少信号的延时、偏移和相互之间的串扰，提高系统性能。

(2)本发明由于FPGA电路功能，通过合理处理高速串行收发器得到的图像数据，并通过程序对图像数据转换，提高电路性能。

(3)本发明由于Camera Link数据发送电路功能，可以实现数据的多通道和多种模式的输出，电路中设计为六个单独Base模式和三组Full模式并用，提高了电路输出的方式和灵活性。

(4)本发明由于FPGA电路中的接收和发送模块功能，同时可以对数据接收和发送。解决原有电路单一接收或发送数据的情况。