基于Kintex-7 FPGA的CameraLink视频开发案例｜Kintex-7/ZYNQ，支持Base与Full模式

2023-10-06 22:18:58

前言

CameraLink协议

CameraLink协议是一种专门针对机器视觉应用领域的串行通信协议，它使用低压差分信号(LVDS)进行数据的传输和通信。CameraLink标准是在ChannelLink标准的基础上多加了6对差分信号线，其中4对用于并行传输相机控制信号，另外2对用于相机和图像采集卡之间的串行通信(本质就是UART的两根线)。

CameraLink标准的视频传输模式分为三种：Base模式、Medium模式、Full模式。其中每个端口为8位数据，CameraLink标准的规定标准时钟频率最大为85MHz。

图1

CameraLink + FPGA架构视频采集系统

采用CameraLink + FPGA架构的视频采集与传输系统，既可实现符合CameraLink协议的数字相机，采集卡之间的通信与控制，同时实现对图像数据采集、转换、缓存、实时处理、输出等。该架构系统稳定性可靠，精度高，不易受干扰，具有较强的通用性、实用性和扩展性，灵活性也大大增强。CameraLink技术现已广泛应用于航空航天、军事、医疗、交通等领域。

图2

创龙科技(Tronlong)的Kintex-7、Zynq-7045/7100等FPGA板卡已实现CameraLink视频采集与处理方案。本文将为您分享基于Kintex-7 FPGA评估板的CameraLink视频开发案例。

1 硬件平台

本文基于创龙科技TLK7-EVM评估板进行演示。

TLK7-EVM是一款基于Xilinx Kintex-7系列FPGA设计的高端评估板，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

评估板接口资源丰富，引出FMC、SFP+、PCIe、SATA、HDMI等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

图3 TLK7-EVM评估板

开发案例主要包括：

Ø CameraLink、SDI、HDMI、PAL视频输入/输出案例

Ø 高速AD(AD9613)采集+高速DA(AD9706)输出案例

Ø AD9361软件无线电案例

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

案例源码、产品资料（用户手册、核心板硬件资料、产品规格书）可点击http://site.tronlong.com/pfdownload获取。

找厂家可申请TLK7-EVM评估板进行快速评估tronlong.com/Product/show/93.html，免费哦！

2 案例功能

案例功能：评估板通过FMC视频模块TLCameraLinkF的CameraLink接口进行分辨率为1280x1024的视频采集，并通过TLCameraLinkF模块的HDMI接口将采集到的视频进行输出。

图6 程序功能框图

3 案例演示

本案例支持三款CameraLink相机，具体说明如下。

厂家	相机型号	支持模式	相机性能
Microview （北京微视）	RS-A5241-CM107-S00 （黑白CameraLink相机）	Full	全幅面2560*2048下，帧率可达107fps
		Base
	RS-A5241-CC107-S00 （彩色CameraLink相机）	Full	全幅面2560*2048下，帧率可达107fps
		Base
	MVC1381SAM-CL60-S00 （黑白CameraLink相机）	Base	全幅面1280*1024下，帧率可达60fps

Full模式硬件连接方法

如采用Full模式，创龙科技的TLCameraLinkF模块连接至评估板FMC2接口，评估板J1跳线帽选择1.8V档位，以配置FMC IO的BANK电压为1.8V。

将CameraLink相机的CL0通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink1接口，将CameraLink相机的CL1通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink2接口，将HDMI显示屏通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的HDMI OUT接口。