一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡制造技术

技术编号:20224746 阅读:100 留言:0更新日期:2019-01-28 22:45
本发明专利技术公开了一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,为通用设备提供采集SpaceWire视频设备的能力。采集卡一端连接SpaceWire视频设备,一端连接携带有USB接口的通用设备。采集卡以FPGA为控制核心,采用SpaceWire应用层协议实现与SpaceWire视频设备的通信,USB3.0总线通信由USB3.0控制器实现,采用双SRAM乒乓读写进行图像数据帧的缓存。根据USB3.0控制器传输特点,本发明专利技术设计了针对不同视频格式的数据封装方法,以使传输效果达到最优,具体格式通过USB进行动态配置,方便灵活,可实现多种视频格式数据采集。本采集卡体积小、速率快、即插即用,可有效满足地面设备对SpaceWire视频实时采集的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡
本专利技术属于数据传输
,特别涉及一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡。
技术介绍
SpaceWire总线技术是欧空局为解决星上数据传输问题而提出的一种新的高速(2Mb/s~400Mb/s)、点对点、全双工的串行总线技术。SpaceWire不仅具有较高的数据传输速率,而且具有很好的EMC特性,同时加强了在错误检测与恢复、故障处理和保护以及系统时间广播等方面的功能,使之更加适应航天器的空间运行环境。除此以外,SpaceWire还致力于各个设备间数据链路接口的兼容性和复用性,使航天器研究的成本大大下降。目前,SpaceWire总线在空间任务中还处于试验研究阶段,是未来星载数据总线的首选。由于SpaceWire总线带宽较高,除用于指令、控制数据的传输外,常被用来传输视频、图像等大容量数据。现阶段主要集中为对SpaceWire总线的可靠性、稳定性等测试,为空间组网打好基础。因此,出于测试与数据获取的需要,地面设备与SpaceWire设备的交互也就愈加重要。USB(UniversalSerialBus)是连接计算机系统与外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,其特征在于:输入端连接SpaceWire视频设备,输出端连接带有USB接口的通用设备,为通用设备提供采集SpaceWire视频设备的能力;以FPGA为控制核心,采用SpaceWire应用层协议实现与SpaceWire视频设备的通信;USB3.0总线通信由USB3.0控制器实现,并采用双SRAM缓存模块通过FPGA中设计的乒乓缓存状态机进行乒乓读写,完成图像数据帧的缓存。

【技术特征摘要】
1.一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,其特征在于:输入端连接SpaceWire视频设备,输出端连接带有USB接口的通用设备,为通用设备提供采集SpaceWire视频设备的能力;以FPGA为控制核心,采用SpaceWire应用层协议实现与SpaceWire视频设备的通信;USB3.0总线通信由USB3.0控制器实现,并采用双SRAM缓存模块通过FPGA中设计的乒乓缓存状态机进行乒乓读写,完成图像数据帧的缓存。2.如权利要求1所述一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,其特征在于:FPGA用于实现SpaceWire视频数据的采集与传输,包括SpaceWire视频数据打包模块,用于完成数据封装;SpaceWire接口FIFO,用于缓存封装好的数据;数据缓存模块,用于驱动SRAM缓存模块实现视频帧的缓存;USB3.0接口FIFO,用于从SRAM缓存模块中读取数据的缓存;USB3.0传输模块,用于实现USB3.0数据传输。3.如权利要求1所述一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,其特征在于:USB3.0控制器端点配置为输入输出双向,USB3.0控制器缓存BUFFER配置为12个,每个BUFFFER大小为16KBytes,传输方式为SLAVEFIFO模式以适应块数据传输。4.如权利要求1所述一种基于USB3.0的SpaceWire视频采集卡,其特征在于:SpaceWire视频数据的采集与传输具体步骤如下:步骤一、FPGA把接收到SpaceWire视频数据通过SpaceWire视频数据打包模块进行打包封装;步骤二、FPGA把封装好的SpaceWire数据包写入SpaceWire接口FIFO中;步骤三、FPGA检测到SpaceWire接口FIFO中有数据写入时,把SpaceWire接口FIFO中数据读出并检测,数据为帧头时,通过缓存模块把数据写入SRAM中;步骤四、FPGA检测到SpaceWire接口FIFO中数据为帧尾,一帧图像数据缓存完毕,把SRAM中缓存的数据读出并写入USB3.0接口FIFO中;步骤五、FPGA通过USB3.0传输模块把USB3.0接口FIFO中的数据通过USB3.0传输到通用设备。5....

【专利技术属性】
技术研发人员:伊小素董伟涛曾华菘王家兴熊瑞刘辉
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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