基于Video Port的Camera Link的图像采集接口设计

DS90LV019有4种工作模式，模式的选择由DE和／RE两个信号的状态决定。当DE和／RE都为高时，IC工作在驱动模式；当DE和／RE都为低时，IC工作于接收模式；当DE为低，／RE为高时，IC工作在三态模式；当DE为高，／RE为低时，IC工作在全双工模式。这里采用一片DS90LV 019作为串行通信LVDS信号的收发器，工作于全双工模式。再用Maxim公司的MAX3221来进行TTL／RS232电平问的转换。控制端通过RS232接口发送的相机命令再通过DS90LV019传送给相机，相机接收后给出的反馈信息再通过DS90LV019和MAX3221传送给控制端。

3 软件设计
DDK是TI公司用来简化设备驱动程序开发的软件套件，它提供了一些外设的完全驱动函数，其中就有Video Port专用的Mini-driver驱动程序库。
视频驱动程序主要包括微驱动、类驱动和中间接口3个方面的设计。视频采集驱动程序中，在GIO类驱动程序的基础上进一步封装成FVID类。将微驱动细分为视频端口类和制定的编解码芯片微驱动，两者之间通过外部设备控制接口EDC实现对外围芯片的打开、控制和关闭等操作。
为了实现Camera Link相机图像数据的采集，TMS320DM642的视频口必须被配置为RAW DATA采集方式。与通常的BT．656采集方式不同，当Video Port工作于RAW DATA采集方式下，TMS320DM642不会进行数据选择和数据判断，而BT．656方式需要判断SAV／EAV同步码，RAW DATA采集方式主要用于从ADC获取原始的图像数据。
在RAW DATA采集方式下，当CAPEN信号(VP0_CTL0)被使能时，Video Port开始采集VPOD数据线上的数据，采样数据的大小可以通过VCxST-OP1的VCXSTOP和VCYSTOP位进行设置，通过VCXSTOP和VCYSTOP的组合，TMS320DM642允许单帧最多采集4 096Kb个采样数据。当采集数据达到VCXSTOP和VCYSTOP所设置的值的时候，采样完成，此后，CAPEN信号必须保持至少2个时钟周期的无效状态。系统中设置采集帧大小为2048pix ×256pix，及采集524288个数据后打包为一帧，系统采用相机的时钟WCLK=25ns，行有效周期LVAL=50μs，行无效周期为150μs，150μs>>25 ns，能保证CAPEN至少2个时钟周期无效状态的要求。
帧同步处理对于RAW DATA方式的图像采集是一个很关键的因素。由于RAw DATA采集方式的数据不包含任何类似于BT．656数据流那样的帧启／停标识码(SAV／EAV CODE)，也不提供外部的水平和垂直同步信号，帧同步时无法实现的，所以DDK自带的Mini-driver驱动程序无法完成RAW DATA方式的图像采集，则需要对Mini-driver驱动进行修改来实现RAW DATA采集，通过设置Video Port的第一场采样开始寄存器VCxSTR-T1，并增加采样垂直消隐间隔VCVBLNKP和开始同步使能位SSE来间接的实现帧同步功能。修改后的视频采集结构为：


当SSE位被置位且视频口采样使能信号有效，在2个垂直消隐间隔以后，视频口开始采集数据。通过设置VCVBLNKP位，可以定义一个垂直消隐信号时间的长度。为了保证能在一帧数据开始的时候同步，系统将VCVBLNKP置位为0。
此外，系统采用的是DS90CR288A相机解码芯片，不同于DDK中使用的SAA7121解码芯片，所以在相机的接口配置中(VPORT_PortParams)需要对EBC接口进行修改。
DS90CR288A主要包括打开和关闭两个操作，可以通过对外部CPLD中的相机控制寄存器VIDEO_CLR置位来操作。修改得到的EDC控制函数如下：


4 结论
本设计实现了TMS320DM642通过Video Port与Camera Link相机的无缝连接，硬件接口设计简单，系统编程也很方便。整个图像的采集都不用CPU的参与，可以提高整个系统的工作效率。