專利名稱：一種數(shù)字圖像接收卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像傳感及記錄技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字相機(jī)的數(shù)字 圖像接收卡。
背景技術(shù)：
隨著各種新型數(shù)字相機(jī)的不斷出現(xiàn)，數(shù)字相機(jī)越來越廣泛地應(yīng)用于工 業(yè)、醫(yī)療、科研等諸多領(lǐng)域。目前，巿場(chǎng)上的商業(yè)數(shù)字相機(jī)的圖像傳輸大 都釆用差分并行的方式，差分傳輸可以提高信號(hào)抗干擾能力和時(shí)鐘頻率， 并行傳輸可以提高數(shù)據(jù)傳輸率。差分并行的方式很好地滿足了高速數(shù)字相 機(jī)和大尺寸數(shù)字相機(jī)的圖像傳輸要求。
在一些特殊應(yīng)用中，要求使用盡量少的信號(hào)電纜完成數(shù)字圖像的傳輸, 而且由于存在電磁干擾，不允許使用模擬信號(hào)傳輸方式，必須使用數(shù)字信 號(hào)來傳輸圖像數(shù)據(jù)，而目前尚未出現(xiàn)這種數(shù)字圖像接收卡。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提 供 一 種抗干擾能力強(qiáng)，使用數(shù)據(jù)線少的數(shù)字圖像接收卡。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是
包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存模塊、ISA總 線接口模塊，其中差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于將接收的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL 電平信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，接收差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)， 將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)于幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數(shù) 據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊相連，用于保存圖像數(shù)據(jù)；ISA總線接口模塊，與通用計(jì)算
機(jī)的連接接口，負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
所述圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊包括串并轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存讀寫模塊以及 寄存器模塊，其中串并轉(zhuǎn)換模塊在寄存器模塊的控制下將接收的串行數(shù)據(jù)
轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸出至幀緩存模讀寫模塊；接收按位串行傳輸且伴隨幀有 效信號(hào)和同步時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；直接插在通用計(jì)算機(jī)的ISA總擴(kuò)
展槽中使用；所述圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊為CPLD。 本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)
1. 抗干擾能力強(qiáng)。本發(fā)明信號(hào)傳輸使用差分方式，保證抗干擾能力；
2. 數(shù)據(jù)線少。本發(fā)明使用串行傳輸方式，按位傳輸，減少了信號(hào)線；
3. 使用方便。本發(fā)明具有ISA總線接口，直接插在通用計(jì)算機(jī)的ISA 總線擴(kuò)展槽中使用，十分方便。


圖l為串行數(shù)字圖像數(shù)據(jù)信號(hào)、幀有效信號(hào)和同步時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖2為本發(fā)明圖像接收卡的原理框圖3為本發(fā)明圖像接收卡電接口接插件的信號(hào)分配圖4為本發(fā)明圖像接收卡工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明提供了一種接收差分串行同步數(shù)字圖像的圖像接 收卡，在本實(shí)施例中可以接收不大于512k字節(jié)的8位數(shù)字圖像。
本發(fā)明圖像接收卡包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、 幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將接收的差分 信號(hào)還原成TTL電平信號(hào)；差分信號(hào)到TTL電平信號(hào)的轉(zhuǎn)換使用 DS90C032,此芯片有4路轉(zhuǎn)換通道，1片即可以滿足本實(shí)施例中的系統(tǒng)要 求；
圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊接收差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)，將串行數(shù)
據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)于幀緩存器中；
幀緩存模塊，與圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊相連，用于保存一幀完整的數(shù) 字圖像數(shù)據(jù)；使用幀緩存模塊是為了配合isa總線較慢的速度。本實(shí)施例
中幀緩存模塊采用靜態(tài)RAM芯片HM628512實(shí)現(xiàn)；
ISA總線接口模塊，與通用計(jì)算機(jī)的連接接口，負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通 信。通過ISA總線，計(jì)算機(jī)可以控制裝置的工作、讀取緩存中的圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明圖像接收卡安裝簡(jiǎn)單，將其插到通用計(jì)算機(jī)的ISA總線擴(kuò)展槽 中，將信號(hào)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(hào)分配如圖3所示。
如圖1所示，本發(fā)明圖像接收卡圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊的工作過程如
下
圖像數(shù)據(jù)的接收從幀有效信號(hào)FRM的上升沿開始，到幀有效信號(hào)FRM 的下降沿結(jié)東。在圖像數(shù)據(jù)接收過程中，在每個(gè)同步時(shí)鐘信號(hào)CLK的下降 沿，按位傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)DATA逐位進(jìn)入圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊中的8位 移位寄存器，每8個(gè)同步時(shí)鐘信號(hào)CLK,即移位寄存器每轉(zhuǎn)移8次，意味 著1個(gè)象素?cái)?shù)據(jù)接收完畢，然后8位移位寄存器的內(nèi)容被寫入到幀緩存模 塊中，幀緩存模塊的地址加l。以上數(shù)字邏輯用CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器 件)芯片EPM7128實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊具有3個(gè)端口地址:0x320是數(shù)據(jù)寄存器； 0x321是狀態(tài)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(shù)值0x01)寫入圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊的 控制寄存器，使幀緩存模塊連接到圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊(CPLD);然后 讀圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊的狀態(tài)寄存器，直到讀取的狀態(tài)命令字的數(shù)值為 0x01 (檢測(cè)到幀有效信號(hào)的上升沿)即 一幀開始；將控制命令字(數(shù)值0x03 ) 寫入圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊控制寄存器，啟動(dòng)圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)；讀狀態(tài)寄存器，直到讀取的狀態(tài)命令字?jǐn)?shù)值為0x03 (檢測(cè)到幀 有效信號(hào)的下降沿)即一幀結(jié)東；將控制命令字(數(shù)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(tài)寄存器，如果讀取 的數(shù)值為0x10,說明幀緩存模塊中的數(shù)據(jù)讀取完畢，即幀緩存模塊內(nèi)容為 空，結(jié)束；否則，計(jì)算機(jī)通過圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊中的數(shù)據(jù)寄存器讀取 緩存模塊中的圖像。
權(quán)利要求
1. 一種圖像接收卡，其特征在于包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于將接收的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，接收差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)于幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊相連，用于保存圖像數(shù)據(jù)；ISA總線接口模塊，與通用計(jì)算機(jī)的連接接口，負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
2. 按權(quán)利要求1所述的圖像接收卡，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)接收 轉(zhuǎn)換模塊包括串并轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存讀寫模塊以及寄存器模塊，其中串并 轉(zhuǎn)換模塊在寄存器模塊的控制下將接收的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)輸出至 幀緩存模讀寫模塊。
3. 按權(quán)利要求1所述的圖像接收卡，其特征在于接收按位串行傳輸 且伴隨幀有效信號(hào)和同步時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
4. 按權(quán)利要求1所述的圖像接收卡，其特征在于直接插在通用計(jì)算 機(jī)的ISA總線擴(kuò)展槽中使用。
5. 按權(quán)利要求1所述的圖像接收卡，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)接收 轉(zhuǎn)換模塊為CPLD。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像接收卡，包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存模塊、ISA總線接口模塊，其中差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于將接收的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)；圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，接收差分信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出數(shù)據(jù)，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)于幀緩存器中；幀緩存模塊，與圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊相連，用于保存圖像數(shù)據(jù)；ISA總線接口模塊，與通用計(jì)算機(jī)的連接接口，負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。本發(fā)明抗干擾能力強(qiáng)，本發(fā)明使用串行傳輸方式，按位傳輸，減少了信號(hào)線，直接插在通用計(jì)算機(jī)的ISA總線擴(kuò)展槽中使用，十分方便。
文檔編號(hào)H04N1/21GK101472039SQ20071015921
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者付雙飛, 吳清瀟, 靜 周, 楓 朱, 歐錦軍, 郝穎明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所