針對微納相機控制器圖像傳輸速率、分辨率較高,功能復(fù)雜等特點,提出一種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈⒓{相機控制器系統(tǒng)。系統(tǒng)采用FPGA為控制核心,通過CameraLink數(shù)據(jù)接收及發(fā)送模塊完成相機圖像數(shù)據(jù)的采集、相位調(diào)整與同步,實現(xiàn)對傳輸速率、分辨率較高圖像數(shù)據(jù)的快速處理;CAN總線指令解析及控制模塊,通過FPGA軟核解析星務(wù)廣播和指令,結(jié)構(gòu)更加簡單、功耗更低;DDR多端口控制器模塊對圖像數(shù)據(jù)進行緩存,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定,減少FPGA片上RAM資源的使用。測試結(jié)果表明:該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對相機多種模式的控制,以及對速率高達500 MB/s圖像數(shù)據(jù)的可靠傳輸,功耗低于20 W。系統(tǒng)傳輸速率高,工作穩(wěn)定可靠,可擴展性強,已成功運用于某微納相機控制器系統(tǒng)之中,為相機正確完成預(yù)定任務(wù)提供保障。

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【部分圖文】：

圖1系統(tǒng)硬件

由于微納衛(wèi)星對體積有嚴格的限制要求,相機控制器按照PC104標準研制,采用3層結(jié)構(gòu)。相機控制器系統(tǒng)硬件框架如圖1所示,由一次電源板、二次電源板、視頻處理板組成。一次電源板主要完成接收星務(wù)的供電與遙控指令,對焦面組件、視頻處理板進行供電控制。二次電源板的主要功能是給視頻處理板供電。....

圖2相機控制器系統(tǒng)實物

相機控制器使用Xilinxvirtex5系列的xc5vfx130t作為主控芯片,該FPGA芯片集成了81920個LUT資源、298個36-KbitBlockRAM資源、320個DSP48E資源。視頻處理板上集成了DDR外部存儲器,兩對CameraLink接口。系統(tǒng)硬件實物....

圖3相機控制器FPGA程序

相機控制器的FPGA程序主要分為3大部分:基于CameraLink的數(shù)據(jù)接收及發(fā)送模塊、CAN指令解析及控制模塊以及基于DDR的多端口控制器模塊。FPGA程序如圖3所示。數(shù)據(jù)接收模塊接收視頻圖像數(shù)據(jù),將視頻信號轉(zhuǎn)成流式信號,同時轉(zhuǎn)換到本地時鐘域;數(shù)據(jù)接收同步之后,根據(jù)不同的模式將....

圖4圖像數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)

相機控制器數(shù)據(jù)接口采用CameraLink接口。CameraLink接口協(xié)議具有實時數(shù)據(jù)傳輸,接口簡單,傳輸線纜體積小等優(yōu)點�？蓪崿F(xiàn)的傳輸速率為2.38Gbps。系統(tǒng)的整個工作流程:首先由三路CameraLink接收器完成三路數(shù)據(jù)信號的接收,通過IDELAY動態(tài)延時鏈補償相位延遲....

本文編號：3921326