Aplikacje przemysłowe i motoryzacyjne coraz częściej polegają na systemach obrazowania o wysokiej rozdzielczości, które muszą być w stanie skutecznie i niezawodnie dostarczać w czasie rzeczywistym dane wideo o dużej przepustowości.Chociaż standard GigE Vision jest powszechnie znany i szeroko stosowanyTechnologia Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) jest alternatywną technologią obsługującą wiele kamer,umożliwia ścisłe przetwarzanie w czasie rzeczywistym, zmniejsza złożoność i ma deterministyczne, nisko wydajne właściwości oraz kompaktowy wygląd.
W niniejszym artykule przedstawiono krótko główne różnice między GigE Vision a GMSL.Następnie wprowadź rozwiązania GMSL firmy Analog Devices i wyjaśnij, jak użyć tych rozwiązań w celu znacznego zmniejszenia złożoności systemu, zwiększenie niezawodności i osiągnięcie efektywnej transmisji wideo w czasie rzeczywistym.
Jak technologia interfejsu aparatu wpływa na wydajność
Różne technologie interfejsów zapewniają rozwiązania w zakresie zwiększania odległości między czujnikami kamery a procesorami hosta w celu spełnienia podstawowych wymagań wielu zastosowań obrazowania.Standard interfejsu kamery GigE Vision oparty na technologii Gigabit Ethernet (GbE) został szeroko przyjętyKamery GigE Vision zazwyczaj opierają się na łańcuchu sygnału składającym się z trzech głównych komponentów: czujnika obrazu, procesora i interfejsu warstwy fizycznej ethernetu (PHY) (rysunek 1).
Kamery Ethernet wykorzystują obrazy łańcucha sygnałów oparte na procesorach
Rysunek 1: Kamera Ethernet wykorzystuje łańcuch sygnału oparty na procesorze do buforowania i przetwarzania danych czujnika obrazu przed transmisją.
Jeśli chodzi o czujniki, kamera GigE Vision może użyć wewnętrznego procesora do obsługi dostosowanych protokołów interfejsu czujnika.kamera GigE Vision jest kompatybilna z różnymi urządzeniami hosta przy użyciu standardowego EthernetNa przykład komputery osobiste i systemy wbudowane zazwyczaj używają portów GbE jako standardowych interfejsów.Jeśli kamera GigE Vision obsługuje sterowniki uniwersalne (które są zazwyczaj dostarczane przez te systemy), może być używany jako kolejne urządzenie plug and play.
Rozwiązania oparte na sieci Ethernet mają zalety w aplikacjach z jedną kamerą, ale wymagają dodatkowego sprzętu w aplikacjach z wieloma kamerami.te aplikacje wymagają dodatkowych dedykowanych przełączników Ethernet lub kart interfejsu sieciowego (NIC) do obsługi wielu strumieni danychDodanie tych urządzeń do ścieżki danych wideo może wpłynąć na przepustowość i opóźnienie między kamerą a hosta.
Ponadto technologia GMSL firmy Analog Devices wykorzystuje metodę połączenia seryjnego punkt-punkt, zapewniając skuteczne rozwiązanie dla aplikacji wymagających wielu kamer z minimalnym opóźnieniem.Kamery GMSL zostały pierwotnie zaprojektowane do zastosowań motoryzacyjnych, ale jako alternatywa dla kamer opartych na sieci Ethernet, kamery GMSL są coraz częściej wykorzystywane do zastosowań poza przemysłem motoryzacyjnym.
W aplikacjach opartych na GMSL wiele kompaktowych kamer GMSL może być podłączonych do jednego hosta GMSL bez wpływu na przepustowość lub opóźnienie,pod warunkiem że system hosta na układzie (SoC) obsługuje pełną przepustowość wszystkich kamer (rysunek 2).
Diagram aplikacji GMSL Multi Camera
Rysunek 2: Aplikacje GMSL z wieloma kamerami mogą wykorzystywać proste kamery (z lewej), przy czym każda kamera jest podłączona przez niezależny link GMSL i ostatecznie konwerguje do jednego hosta (z prawej).Urządzenia analogowe, Inc.)
Kamery wykorzystujące GMSL zazwyczaj wykorzystują uproszczone łańcuchy sygnałów, w tym czujniki obrazu i serializatory GMSL. Sekwencjoner GMSL obsługuje dwa standardowe interfejsy czujników:
Urządzenie GMSL (GMSL1) pierwszej generacji obsługuje równoległy interfejs sygnalizacji różnicowej niskiego napięcia (LVDS).
Urządzenia GMSL drugiej generacji (GMSL2) i trzeciej generacji (GMSL3) obsługują popularny standard Mobile Industrial Processor Interface (MIPI),umożliwiające kamerom GMSL wykorzystanie różnych wiodących czujników obrazu.
W większości zastosowań surowe dane z czujników obrazu są serializowane i wysyłane w oryginalnym formacie za pośrednictwem łącza GMSL.projektowanie i produkcja kamer GMSL są prostszeZapewniają one również bardziej efektywne rozwiązania dla zastosowań wymagających kompaktowych kształtów kamer i niskiego zużycia energii.
GMSL jest zazwyczaj dostosowanym systemem wbudowanym, który łączy jeden lub więcej deserializatorów sprzętowych.Uruchomienie kilku wierszy kodu na hosta jest zwykle wystarczające do uzyskania dostępu do tych deserializers sprzętu i odzyskać daneJeśli istnieje sterownik dla czujnika obrazu, deweloperzy muszą jedynie ustawić odpowiednie rejestry do odczytu strumienia wideo z aparatu.Zestaw oceny urządzeń GMSL Analog Devices zawiera oprogramowanie wymagane do uzyskania dostępu do tych urządzeń i zbadania ich funkcjonalnościAby uzyskać większe wsparcie dla rozwoju GMSL, Analog Devices dostarcza biblioteki oprogramowania typu open source dla technologii GMSL.