前 言

CameraLink协议

CameraLink协议是一种专门针对机器视觉应用领域的串行通信协议，它使用低压差分信号(LVDS)进行数据的传输和通信。CameraLink标准是在ChannelLink标准的基础上多加了6对差分信号线，其中4对用于并行传输相机控制信号，另外2对用于相机和图像采集卡之间的串行通信(本质就是UART的两根线)。

CameraLink标准的视频传输模式分为三种：Base模式、Medium模式、Full模式。其中每个端口为8位数据，CameraLink标准的规定标准时钟频率最大为85MHz。

CameraLink + FPGA架构视频采集系统

采用CameraLink + FPGA架构的视频采集与传输系统，既可实现符合CameraLink协议的数字相机，采集卡之间的通信与控制，同时实现对图像数据采集、转换、缓存、实时处理、输出等。该架构系统稳定性可靠，精度高，不易受干扰，具有较强的通用性、实用性和扩展性，灵活性也大大增强。CameraLink技术现已广泛应用于航空航天、军事、医疗、交通等领域。

创龙科技(Tronlong)的Kintex-7、Zynq-7045/7100等FPGA板卡已实现CameraLink视频采集与处理方案。本文将为您分享基于Kintex-7 FPGA评估板的CameraLink视频开发案例。

1 硬件平台

本文基于创龙科技TLK7-EVM评估板进行演示。

TLK7-EVM是一款基于Xilinx Kintex-7系列FPGA设计的高端评估板，由核心板和评估底板组成。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

评估板接口资源丰富，引出FMC、SFP+、PCIe、SATA、HDMI等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

开发案例主要包括：

● CameraLink、SDI、HDMI、PAL视频输入/输出案例

● 高速AD(AD9613)采集 + 高速DA(AD9706)输出案例

● AD9361软件无线电案例

● UDP(10G)光口通信案例

● UDP(1G)光口通信案例

● Aurora光口通信案例

● PCIe通信案例

案例源码、产品资料（用户手册、核心板硬件资料、产品规格书）可点击下方链接或扫码二维码获取。

http://site.tronlong.com/pfdownload

扫描下方二维码，即可申请TLK7-EVM评估板进行快速评估，免费哦！

2 案例功能

案例功能：评估板通过FMC视频模块TLCameraLinkF的CameraLink接口进行分辨率为1280x1024的视频采集，并通过TLCameraLinkF模块的HDMI接口将采集到的视频进行输出。

程序功能框图

3 案例演示

本案例支持三款CameraLink相机，具体说明如下。

Full模式硬件连接方法

如采用Full模式，创龙科技的TLCameraLinkF模块连接至评估板FMC2接口，评估板J1跳线帽选择1.8V档位，以配置FMC IO的BANK电压为1.8V。

将CameraLink相机的CL0通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink1接口，将CameraLink相机的CL1通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink2接口，将HDMI显示屏通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的HDMI OUT接口。

Base模式硬件连接方法

如采用Base模式，将创龙科技的TLCameraLinkF模块连接至评估板FMC2接口，评估板J1跳线帽选择1.8V档位，以配置FMC IO的BANK电压为1.8V。

将CameraLink相机的CL0通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的CameraLink1接口，将HDMI显示屏通过数据线连接至TLCameraLinkF模块的HDMI OUT接口。

下面对三款不同型号的CameraLink相机在Full/Base模式下的操作进行演示。

（1）黑白CameraLink相机RS-A5241-CM107-S00，Full模式

请运行Full模式程序，即可看到串口调试终端打印如下信息。请先输入"1"选择相机型号为RS-A5241-CM107-S00，再输入"1"选择为Full模式。配置完成后，即可看到HDMI显示屏输出黑白图像。

（2）彩色CameraLink相机RS-A5241-CC107-S00，Full模式

请运行Full模式程序，即可看到串口调试终端打印如下信息。请先输入"2"选择相机型号为RS-A5241-CC107-S00，再输入"1"选择为Full模式。配置完成后，即可看到HDMI显示屏输出彩色图像。

备注：由于彩色CameraLink相机RS-A5241-CC107-S00无白平衡功能，故图像颜色偏绿。

（3）黑白CameraLink相机RS-A5241-CM107-S00，Base模式

请运行Base模式程序，即可看到串口调试终端打印如下信息。请先输入"1"选择相机型号为RS-A5241-CM107-S00，再输入"2"选择为Base模式。配置完成后，即可看到HDMI显示屏输出黑白图像。

（4）CameraLink相机RS-A5241-CC107-S00，Base模式

请运行Base模式程序，即可看到串口调试终端打印如下信息。请先输入"2"选择相机型号为RS-A5241-CC107-S00，再输入"2"选择为Base模式。配置完成后，即可看到HDMI显示屏输出彩色图像。

备注：由于彩色CameraLink相机RS-A5241-CC107-S00无白平衡功能，故图像颜色偏绿。

（5）黑白CameraLink相机MVC1381SAM-CL60-S00，Base模式

请运行Base模式程序，即可看到串口调试终端打印如下信息。请输入"3"选择相机型号为MVC1381SAM-CL60-S00。配置完成后，即可看到HDMI显示屏输出黑白图像。

4 关键代码

MicroBlaze裸机源码为"sw\baremetal_demo\project\cameralink_display\src\"，关键代码说明如下。

（1） main函数。

（2）初始化VDMA，将采集到的视频数据缓存至DDR，再进行HDMI视频输出。

（3）初始化Sil9022A。

（4）初始化AXIS Switch IP核。

初始化Sensor Demosaic IP核，以将彩色CameraLink相机的Bayer格式视频数据转化为RGB格式。

（5）初始化Video Mixer IP核。

备注：关于Vivado工程说明及模块/IP配置详细内容，可下载产品资料进行查看。