高速数据传输的微纳相机控制器的研制

发布时间：2024-03-07 03:34

　　针对微纳相机控制器图像传输速率、分辨率较高,功能复杂等特点,提出一种高速数据传输的微纳相机控制器系统。系统采用FPGA为控制核心,通过CameraLink数据接收及发送模块完成相机图像数据的采集、相位调整与同步,实现对传输速率、分辨率较高图像数据的快速处理;CAN总线指令解析及控制模块,通过FPGA软核解析星务广播和指令,结构更加简单、功耗更低;DDR多端口控制器模块对图像数据进行缓存,使系统更加稳定,减少FPGA片上RAM资源的使用。测试结果表明:该系统能够实现对相机多种模式的控制,以及对速率高达500 MB/s图像数据的可靠传输,功耗低于20 W。系统传输速率高,工作稳定可靠,可扩展性强,已成功运用于某微纳相机控制器系统之中,为相机正确完成预定任务提供保障。

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【部分图文】：

图1系统硬件

由于微纳卫星对体积有严格的限制要求,相机控制器按照PC104标准研制,采用3层结构。相机控制器系统硬件框架如图1所示,由一次电源板、二次电源板、视频处理板组成。一次电源板主要完成接收星务的供电与遥控指令,对焦面组件、视频处理板进行供电控制。二次电源板的主要功能是给视频处理板供电。....

图2相机控制器系统实物

相机控制器使用Xilinxvirtex5系列的xc5vfx130t作为主控芯片,该FPGA芯片集成了81920个LUT资源、298个36-KbitBlockRAM资源、320个DSP48E资源。视频处理板上集成了DDR外部存储器,两对CameraLink接口。系统硬件实物....

图3相机控制器FPGA程序

相机控制器的FPGA程序主要分为3大部分:基于CameraLink的数据接收及发送模块、CAN指令解析及控制模块以及基于DDR的多端口控制器模块。FPGA程序如图3所示。数据接收模块接收视频图像数据,将视频信号转成流式信号,同时转换到本地时钟域;数据接收同步之后,根据不同的模式将....

图4图像数据流结构

相机控制器数据接口采用CameraLink接口。CameraLink接口协议具有实时数据传输,接口简单,传输线缆体积小等优点。可实现的传输速率为2.38Gbps。系统的整个工作流程:首先由三路CameraLink接收器完成三路数据信号的接收,通过IDELAY动态延时链补偿相位延迟....

本文编号：3921326