一種數字圖像接收卡的製作方法
2023-07-22 12:27:56
專利名稱：一種數字圖像接收卡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及圖像傳感及記錄技術領域，特別涉及一種數字相機的 數字圖像接收卡。
背景技術：
隨著各種新型數字相機的不斷出現，數字相機越來越廣泛地應用於工 業、醫療、科研等諸多領域。目前，巿場上的商業數字相機的圖像傳輸大 都釆用差分並行的方式，差分傳輸可以提高信號抗幹擾能力和時鐘頻率， 並行傳輸可以提高數據傳輸率。差分並行的方式很好地滿足了高速數字相 機和大尺寸數字相機的圖像傳輸要求。
在一些特殊應用中，要求使用儘量少的信號電纜完成數字圖像的傳輸， 而且由於存在電磁幹擾，不允許使用模擬信號傳輸方式，必須使用數字信 號來傳輸圖像數據，而目前尚未出現這種數字圖像接收卡。
實用新型內容
針對現有技術中存在的上述不足之處，本實用新型要解決的技術問題 是提供一種抗幹擾能力強，使用數據線少的數字圖像接收卡。
為解決上述技術問題，本實用新型釆用的技術方案是 包括差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換模塊、幀緩存模塊、ISA 總線接口模塊，其中差分信號轉換模塊，接收差分信號，輸出TTL電平 信號；圖像數據接收轉換模塊，與接收差分信號轉換模塊的輸出端相連， 輸出並行數據至幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連; ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口。
所述圖像數據接收轉換模塊包括串並轉換模塊、幀緩存讀寫模塊以及 寄存器模塊，其中串並轉換模塊的受控端與寄存器模塊的控制端相連，串 並轉換模塊的輸出端接有幀緩存模讀寫模塊；輸入端接有按位串行傳輸且 伴隨幀有效信號和同步時鐘信號的數字圖像數據；直接連接在通用計算機
的ISA總線擴展槽中；所述圖像數據接收轉換模塊為CPLD。 本實用新型具有以下有益效果及優點
1. 抗幹擾能力強。本實用新型信號傳輸使用差分方式，保證抗幹擾能
力；
2. 數據線少。本實用新型使用串行傳輸方式，按位傳輸，減少了信號
線；
'3.使用方便。本實用新型具有ISA總線接口，直接插在通用計算機的 ISA總線擴展槽中使用，十分方便。
圖l為串行數字圖像數據信號、幀有效信號和同步時鐘信號的時序圖2為本實用新型圖像接收卡的原理框圖3為本實用新型圖像接收卡電接口接插件的信號分配圖4為本實用新型圖像接收卡工作流程圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型提供了一種接收差分串行同步數字圖像的圖 像接收卡，在本實施例中可以接收不大於512k字節的8位數字圖像。
本實用新型圖像接收卡包括差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換 模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號轉換模塊用於將接收 的差分信號還原成TTL電平信號；差分信號到TTL電平信號的轉換使用 DS90C032，此晶片有4路轉換通道，1片即可以滿足本實施例中的系統要 求；
圖像數據接收轉換模塊接收差分信號轉換模塊的輸出數據，將串行數
據轉換成並行數據並存儲於幀緩存器中；
幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連，用於保存一幀完整的數
字圖像數據；使用幀緩存模塊是為了配合ISA總線較慢的速度。本實施例 中幀緩存模塊採用靜態RAM晶片HM628512實現；
ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口，負責與計算機進行通 信。通過ISA總線，計算機可以控制裝置的工作、讀取緩存中的圖像數據。
本實用新型圖像接收卡安裝簡單，將其插到通用計算機的ISA總線擴 展槽中，將信號電纜連接到圖像卡的電接口接插件上好即可。電接口接插 件的信號分配如圖3所示。
如圖l所示，本實用新型圖像接收卡圖像數據接收轉換模塊的工作過 程如下
圖像數據的接收從幀有效信號FRM的上升沿開始，到幀有效信號FRM 的下降沿結束。在圖像數據接收過程中，在每個同步時鐘信號CLK的下降 沿，按位傳輸的圖像數據DATA逐位進入圖像數據接收轉換模塊中的8位 移位寄存器，每8個同步時鐘信號CLK,即移位寄存器每轉移8次，意味 著1個象素數據接收完畢，然後8位移位寄存器的內容被寫入到幀緩存模 塊中，幀緩存模塊的地址加l。以上數字邏輯用CPLD (複雜可編程邏輯器 件)晶片EPM7128實現。
本實用新型圖像數據接收轉換模塊具有3個埠地址0x320是數據寄 存器；0x321是狀態寄存器；0x322是控制寄存器。其工作流程圖如圖4所 示
首先將連接的控制命令字(數值0x01)寫入圖像數據接收轉換模塊的 控制寄存器，使幀緩存模塊連接到圖像數據接收轉換模塊(CPLD);然後 讀圖像數據接收轉換模塊的狀態寄存器，直到讀取的狀態命令字的數值為0x01 (撿測到幀有效信號的上升沿)即 一幀開始；將控制命令字(數值0x03 ) 寫入圖像數據接收轉換模塊控制寄存器，啟動圖像數據接收轉換模塊接收
圖像數據；讀狀態寄存器，直到讀取的狀態命令字數值為0x03 (檢測到幀 有效信號的下降沿)即一幀結束；將控制命令字(數值0x00)寫入控制寄 存器，使幀緩存模塊連接到ISA總線接口模塊；讀狀態寄存器，如果讀取 的數值為0x10，說明幀緩存模塊中的數據讀取完畢，即幀緩存模塊內容為 空，結東；否則，計算機通過圖像數據接收轉換模塊中的數據寄存器讀取 緩存模塊中的圖像。
權利要求1.一種圖像接收卡，其特徵在於包括差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號轉換模塊，接收的差分信號，輸出TTL電平信號；圖像數據接收轉換模塊，與接收差分信號轉換模塊的輸出端相連，輸出並行數據至幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連；ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口。
2. 按權利要求1所述的圖像接收卡，其特徵在於所述圖像數據接收 轉換模塊包括串並轉換模塊、幀緩存讀寫模塊以及寄存器模塊，其中串並 轉換模塊的受控端與寄存器模塊的控制端相連，串並轉換模塊的輸出端接 有幀緩存模讀寫模塊。
3. 按權利要求l所述的圖像接收卡，其特徵在於輸入端接有按位串 行傳輸且伴隨幀有效信號和同步時鐘信號的數字圖像數據。
4. 按權利要求1所述的圖像接收卡，其特徵在於直接連接在通用計 算機的ISA總線擴展槽中。
5. 按權利要求1所述的圖像接收卡，其特徵在於所述圖像數據接收 轉換模塊為CPLD。
專利摘要本實用新型涉及一種圖像接收卡，包括差分信號轉換模塊、圖像數據接收轉換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號轉換模塊，用於將接收的差分信號轉換成TTL電平信號；圖像數據接收轉換模塊，接收差分信號轉換模塊的輸出數據，將串行數據轉換成並行數據並存儲於幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數據接收轉換模塊相連，用於保存圖像數據；ISA總線接口模塊，與通用計算機的連接接口，負責與計算機進行通信。本實用新型抗幹擾能力強，使用串行傳輸方式，按位傳輸，減少了信號線，直接插在通用計算機的ISA總線擴展槽中使用，十分方便。
文檔編號H04N1/21GK201178450SQ20072018521
公開日2009年1月7日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者付雙飛, 吳清瀟, 靜 周, 楓 朱, 歐錦軍, 郝穎明 申請人:中國科學院瀋陽自動化研究所