[发明专利]一种控制微纳相机数据高速传输的系统和方法

说明书

一种控制微纳相机数据高速传输的系统，包括：CameraLink接口模块、数据接收模块、CAN指令解析及控制模块、DDR多端口控制器模块、数据发送模块；本发明通过CameraLink接口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软核解析星务管理系统发送的广播和控制指令，替代传统DSP处理器或TSC695F控制芯片，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。本发明还公开了一种控制微纳相机数据高速传输的方法。

技术领域

本发明涉及航天相机控制器领域，尤其涉及一种高速数据传输的微纳相机控制器。

背景技术

近年来，随着微纳遥感相机的迅速发展，微纳卫星已经成为全球卫星技术的发展趋势之一，这也对微纳相机控制器提出了更高的要求。由于微纳卫星具有开发周期短，体积小，轻量化，低功耗，任务复杂等特点，设计一种可靠性高，体积小，轻量化的微纳相机控制器已经成为必然趋势。

以往国内相机控制器多由DSP等处理器或嵌入TSC695F控制芯片等实现，以DSP作为主控制器完成指令的收发实现对相机的控制；或采用TSC695F和FPGA作为控制部件实现相机控制器系统，以TSC695F为核心处理器，FPGA辅助其实现相关功能和外围接口扩展，两者结合实现对相机的控制。然而，这些方法都存在着结构复杂、可靠性差、体积、重量和功耗大等问题，无法满足微纳遥感卫星可靠性高、体积小、轻量化、功耗低等要求。当前工业相机图像传输具有多种接口类型，如USB，GIGE千兆网等。由于微纳相机图像分辨率，数据速率不断快速增长，已经无法满足高速图像传输的要求。

发明内容

鉴于上述方法结构复杂、可靠性差、功耗高等问题，提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种控制微纳相机数据高速传输的系统和方法。

本发明提出的技术方案如下：

一种控制微纳相机数据高速传输的系统，包括：

CameraLink接口模块、数据接收模块、CAN指令解析及控制模块、DDR多端口控制器模块、数据发送模块；其中，

CameraLink接口模块，用于微纳相机与数据接收模块进行通信，将微纳相机获取到的图像数据发送给数据接收模块；

数据接收模块，用于接收微纳相机发送的图像数据，并将所述图像数据发送给DDR多端口控制器模块；还用于接收星务系统发送的CAN指令和广播数据，并将所述广播数据和CAN指令发送给CAN指令解析及控制模块；

CAN指令解析及控制模块，用于解析星务系统发送的广播数据和CAN指令，通过CAN指令与FPGA进行交互，完成对相机的控制；将解析后的广播数据发送给数据发送模块；

DDR多端口控制器模块，用于接收数据接收模块发送的图像数据，并将所述图像数据发送给数据发送模块；

数据发送模块，用于接收图像数据和广播数据进行复接，根据不同模式按照CameraLink协议进行拼接，完成数据的发送。

进一步地，还包括同步模块，所述同步模块输入端与CameraLink接口模块连接，输出端与数据接收模块连接，用于将CameraLink接口模块传输的图像数据进行相位同步，保证数据接收模块接收到的图像数据准确。

进一步地，同步模块同步过程为：将三路信号经过IDELAY动态延时链调整信号的相位关系，将每路时钟信号送入IBUFG模块，将每路的图像信号送入IDDR中选择时钟上升沿采样数据；最后将三路CameraLink图像信号存储到三个双端口RAM中。