[發明專利]一種數字圖像接收卡

無效

• 申請號: 200710159212.4
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101472039A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 歐錦軍;朱楓;郝穎明;吳清瀟;付雙飛;周靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04N1/21
• 分類號: H04N1/21;H04N5/765
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及圖像傳感及記錄技術領域，特別涉及一種數字相機的數字圖像接收卡。

背景技術

隨著各種新型數字相機的不斷出現，數字相機越來越廣泛地應用于工業、醫療、科研等諸多領域。目前，市場上的商業數字相機的圖像傳輸大都采用差分并行的方式，差分傳輸可以提高信號抗干擾能力和時鐘頻率，并行傳輸可以提高數據傳輸率。差分并行的方式很好地滿足了高速數字相機和大尺寸數字相機的圖像傳輸要求。

在一些特殊應用中，要求使用盡量少的信號電纜完成數字圖像的傳輸，而且由于存在電磁干擾，不允許使用模擬信號傳輸方式，必須使用數字信號來傳輸圖像數據，而目前尚未出現這種數字圖像接收卡。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種抗干擾能力強，使用數據線少的數字圖像接收卡。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

包括差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中：差分信號轉換模塊，用于將接收的差分信號轉換成TTL電平信號；圖像數據接收轉換模塊，接收差分信號轉換模塊的輸出數據，將串行數據轉換成并行數據并存儲于幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連，用于保存圖像數據；ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口，負責與計算機進行通信。

所述圖像數據接收轉換模塊包括串并轉換模塊、幀緩存讀寫模塊以及寄存器模塊，其中串并轉換模塊在寄存器模塊的控制下將接收的串行數據轉換成并行數據輸出至幀緩存模讀寫模塊；接收按位串行傳輸且伴隨幀有效信號和同步時鐘信號的數字圖像數據；直接插在通用計算機的ISA總擴展槽中使用；所述圖像數據接收轉換模塊為CPLD。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.抗干擾能力強。本發明信號傳輸使用差分方式，保證抗干擾能力；

2.數據線少。本發明使用串行傳輸方式，按位傳輸，減少了信號線；

3.使用方便。本發明具有ISA總線接口，直接插在通用計算機的ISA總線擴展槽中使用，十分方便。

附圖說明

圖1為串行數字圖像數據信號、幀有效信號和同步時鐘信號的時序圖；

圖2為本發明圖像接收卡的原理框圖；

圖3為本發明圖像接收卡電接口接插件的信號分配圖；

圖4為本發明圖像接收卡工作流程圖。

具體實施方式

如圖2所示，本發明提供了一種接收差分串行同步數字圖像的圖像接收卡，在本實施例中可以接收不大于512k字節的8位數字圖像。

本發明圖像接收卡包括：差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號轉換模塊用于將接收的差分信號還原成TTL電平信號；差分信號到TTL電平信號的轉換使用DS90C032，此芯片有4路轉換通道，1片即可以滿足本實施例中的系統要求；

圖像數據接收轉換模塊接收差分信號轉換模塊的輸出數據，將串行數據轉換成并行數據并存儲于幀緩存器中；

幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連，用于保存一幀完整的數字圖像數據；使用幀緩存模塊是為了配合ISA總線較慢的速度。本實施例中幀緩存模塊采用靜態RAM芯片HM628512實現；

ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口，負責與計算機進行通信。通過ISA總線，計算機可以控制裝置的工作、讀取緩存中的圖像數據。

本發明圖像接收卡安裝簡單，將其插到通用計算機的ISA總線擴展槽中，將信號電纜連接到圖像卡的電接口接插件上好即可。電接口接插件的信號分配如圖3所示。

如圖1所示，本發明圖像接收卡圖像數據接收轉換模塊的工作過程如下：

圖像數據的接收從幀有效信號FRM的上升沿開始，到幀有效信號FRM的下降沿結束。在圖像數據接收過程中，在每個同步時鐘信號CLK的下降沿，按位傳輸的圖像數據DATA逐位進入圖像數據接收轉換模塊中的8位移位寄存器，每8個同步時鐘信號CLK，即移位寄存器每轉移8次，意味著1個象素數據接收完畢，然后8位移位寄存器的內容被寫入到幀緩存模塊中，幀緩存模塊的地址加1。以上數字邏輯用CPLD(復雜可編程邏輯器件)芯片EPM7128實現。

本發明圖像數據接收轉換模塊具有3個端口地址：0x320是數據寄存器；0x321是狀態寄存器；0x322是控制寄存器。其工作流程圖如圖4所示：

首先將連接的控制命令字(數值0x01)寫入圖像數據接收轉換模塊的控制寄存器，使幀緩存模塊連接到圖像數據接收轉換模塊(CPLD)；然后讀圖像數據接收轉換模塊的狀態寄存器，直到讀取的狀態命令字的數值為0x01(檢測到幀有效信號的上升沿)即一幀開始；將控制命令字(數值0x03)寫入圖像數據接收轉換模塊控制寄存器，啟動圖像數據接收轉換模塊接收圖像數據；讀狀態寄存器，直到讀取的狀態命令字數值為0x03(檢測到幀有效信號的下降沿)即一幀結束；將控制命令字(數值0x00)寫入控制寄存器，使幀緩存模塊連接到ISA總線接口模塊；讀狀態寄存器，如果讀取的數值為0x10，說明幀緩存模塊中的數據讀取完畢，即幀緩存模塊內容為空，結束；否則，計算機通過圖像數據接收轉換模塊中的數據寄存器讀取緩存模塊中的圖像。