[發(fā)明專利]一種控制微納相機(jī)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010344604.3
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111556246B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李闊;李志輝;彭維華;周嚴(yán)
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢卓目科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

一種控制微納相機(jī)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)南到y(tǒng)，包括：CameraLink接口模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、CAN指令解析及控制模塊、DDR多端口控制器模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；本發(fā)明通過CameraLink接口模塊完成相機(jī)圖像數(shù)據(jù)的采集、相位調(diào)整與同步，實(shí)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)管理系統(tǒng)發(fā)送的廣播和控制指令，替代傳統(tǒng)DSP處理器或TSC695F控制芯片，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(jìn)行緩存，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，減少FPGA片上RAM資源的使用。本發(fā)明還公開了一種控制微納相機(jī)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)姆椒ā?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天相機(jī)控制器領(lǐng)域，尤其涉及一種高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈⒓{相機(jī)控制器。

背景技術(shù)

近年來，隨著微納遙感相機(jī)的迅速發(fā)展，微納衛(wèi)星已經(jīng)成為全球衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展趨勢之一，這也對微納相機(jī)控制器提出了更高的要求。由于微納衛(wèi)星具有開發(fā)周期短，體積小，輕量化，低功耗，任務(wù)復(fù)雜等特點(diǎn)，設(shè)計一種可靠性高，體積小，輕量化的微納相機(jī)控制器已經(jīng)成為必然趨勢。

以往國內(nèi)相機(jī)控制器多由DSP等處理器或嵌入TSC695F控制芯片等實(shí)現(xiàn)，以DSP作為主控制器完成指令的收發(fā)實(shí)現(xiàn)對相機(jī)的控制；或采用TSC695F和FPGA作為控制部件實(shí)現(xiàn)相機(jī)控制器系統(tǒng)，以TSC695F為核心處理器，F(xiàn)PGA輔助其實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能和外圍接口擴(kuò)展，兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)對相機(jī)的控制。然而，這些方法都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、體積、重量和功耗大等問題，無法滿足微納遙感衛(wèi)星可靠性高、體積小、輕量化、功耗低等要求。當(dāng)前工業(yè)相機(jī)圖像傳輸具有多種接口類型，如USB，GIGE千兆網(wǎng)等。由于微納相機(jī)圖像分辨率，數(shù)據(jù)速率不斷快速增長，已經(jīng)無法滿足高速圖像傳輸?shù)囊蟆?/p>

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、功耗高等問題，提出了一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種控制微納相機(jī)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

一種控制微納相機(jī)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)南到y(tǒng)，包括：

CameraLink接口模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、CAN指令解析及控制模塊、DDR多端口控制器模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；其中，

CameraLink接口模塊，用于微納相機(jī)與數(shù)據(jù)接收模塊進(jìn)行通信，將微納相機(jī)獲取到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收模塊；

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收微納相機(jī)發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給DDR多端口控制器模塊；還用于接收星務(wù)系統(tǒng)發(fā)送的CAN指令和廣播數(shù)據(jù)，并將所述廣播數(shù)據(jù)和CAN指令發(fā)送給CAN指令解析及控制模塊；

CAN指令解析及控制模塊，用于解析星務(wù)系統(tǒng)發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)和CAN指令，通過CAN指令與FPGA進(jìn)行交互，完成對相機(jī)的控制；將解析后的廣播數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；

DDR多端口控制器模塊，用于接收數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，并將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；

數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于接收圖像數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)接，根據(jù)不同模式按照CameraLink協(xié)議進(jìn)行拼接，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。

進(jìn)一步地，還包括同步模塊，所述同步模塊輸入端與CameraLink接口模塊連接，輸出端與數(shù)據(jù)接收模塊連接，用于將CameraLink接口模塊傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)進(jìn)行相位同步，保證數(shù)據(jù)接收模塊接收到的圖像數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

進(jìn)一步地，同步模塊同步過程為：將三路信號經(jīng)過IDELAY動態(tài)延時鏈調(diào)整信號的相位關(guān)系，將每路時鐘信號送入IBUFG模塊，將每路的圖像信號送入IDDR中選擇時鐘上升沿采樣數(shù)據(jù)；最后將三路CameraLink圖像信號存儲到三個雙端口RAM中。