前言

CameraLink協議

CameraLink協議是一種專門針對機器視覺應用領域的串行通信協議，它使用低壓差分信號(LVDS)進行數據的傳輸和通信。CameraLink標準是在ChannelLink標準的基礎上多加了6對差分信號線，其中4對用於並行傳輸相機控制信號，另外2對用於相機和圖像採集卡之間的串行通信(本質就是UART的兩根線)。

CameraLink標準的視頻傳輸模式分爲三種：Base模式、Medium模式、Full模式。其中每個端口爲8位數據，CameraLink標準的規定標準時鍾頻率最大爲85MHz。

圖1

CameraLink + FPGA架構視頻採集系統

採用CameraLink + FPGA架構的視頻採集與傳輸系統，既可實現符合CameraLink協議的數字相機，採集卡之間的通信與控制，同時實現對圖像數據採集、轉換、緩存、實時處理、輸出等。該架構系統穩定性可靠，精度高，不易受干擾，具有較強的通用性、實用性和擴展性，靈活性也大大增強。CameraLink技術現已廣泛應用於航空航天、軍事、醫療、交通等領域。

圖2

創龍科技(Tronlong)的Kintex-7、Zynq-7045/7100等FPGA板卡已實現CameraLink視頻採集與處理方案。本文將爲您分享基於Kintex-7 FPGA評估板的CameraLink視頻開發案例。

1 硬件平臺

本文基於創龍科技TLK7-EVM評估板進行演示。

TLK7-EVM是一款基於Xilinx Kintex-7系列FPGA設計的高端評估板，由核心板和評估底板組成。核心板經過專業的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩定可靠，可滿足各種工業應用環境。

評估板接口資源豐富，引出FMC、SFP+、PCIe、SATA、HDMI等接口，方便用戶快速進行產品方案評估與技術預研。

圖3 TLK7-EVM評估板

開發案例主要包括：

Ø CameraLink、SDI、HDMI、PAL視頻輸入/輸出案例

Ø 高速AD(AD9613)採集+高速DA(AD9706)輸出案例

Ø AD9361軟件無線電案例

Ø UDP(10G)光口通信案例

Ø UDP(1G)光口通信案例

Ø Aurora光口通信案例

Ø PCIe通信案例

案例源碼、產品資料（用戶手冊、核心板硬件資料、產品規格書）可點擊site.tronlong.com/pfdownload獲取。

找廠家可申請TLK7-EVM評估板進行快速評估tronlong.com/Product/show/93.html，免費哦！

2 案例功能

案例功能：評估板通過FMC視頻模塊TLCameraLinkF的CameraLink接口進行分辨率爲1280x1024的視頻採集，並通過TLCameraLinkF模塊的HDMI接口將採集到的視頻進行輸出。

圖6 程序功能框圖

3 案例演示

本案例支持三款CameraLink相機，具體說明如下。

廠家	相機型號	支持模式	相機性能
Microview （北京微視）	RS-A5241-CM107-S00 （黑白CameraLink相機）	Full	全幅面2560*2048下，幀率可達107fps
Base
RS-A5241-CC107-S00 （彩色CameraLink相機）	Full	全幅面2560*2048下，幀率可達107fps
Base
MVC1381SAM-CL60-S00 （黑白CameraLink相機）	Base	全幅面1280*1024下，幀率可達60fps

Full模式硬件連接方法

如採用Full模式，創龍科技的TLCameraLinkF模塊連接至評估板FMC2接口，評估板J1跳線帽選擇1.8V檔位，以配置FMC IO的BANK電壓爲1.8V。

將CameraLink相機的CL0通過數據線連接至TLCameraLinkF模塊的CameraLink1接口，將CameraLink相機的CL1通過數據線連接至TLCameraLinkF模塊的CameraLink2接口，將HDMI顯示屏通過數據線連接至TLCameraLinkF模塊的HDMI OUT接口。