一种任意拓扑连接的多通道采集卡及实现方法技术

本发明专利技术提出一种任意拓扑连接的多通道采集卡及实现方法。其中，该采集卡包括N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备。处理器，连接N通道数据接口；用于解析N路数据，并拼接N路数据，组成与端设备相对应的M路数据流；还用于调整任一路数据流使用的存储器读写带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行存储器读写；还用于调整任一路数据流使用的PCIe传输带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行PCIe传输。本发明专利技术提出的一种任意拓扑连接的多通道采集卡，允许任意端设备以任意线序连接至采集卡的N通道数据接口，仅采用单一固件即可保证任意端设备均能以最大带宽进行采集，并传输至上位机。并传输至上位机。并传输至上位机。

【技术实现步骤摘要】
一种任意拓扑连接的多通道采集卡及实现方法


[0001]本专利技术涉及高速数据传输领域，特别涉及一种任意拓扑连接的多通道采集卡及实现方法。

技术介绍

[0002]为了提高系统集成度，图像采集卡往往需要搭载多个数据通道，用于连接多个相机设备。这种应用场景中，往往存在以下问题：不同的相机设备可能具备不同数量的通道数目。传统的方法中，图像采集卡连接不同数目的相机或单个相机的通道数发生变化时，往往需要重新烧录不同的固件版本甚至更换不同型号的采集卡，才能保证每个设备均能以最大带宽进行图像采集并传输至计算机。
[0003]图像采集卡的通道与相机设备的通道之间的连接顺序有一定要求，且图像采集卡的PCIe接口、存储器带宽与数据接口的通道数相匹配，这会导致图像采集系统的灵活性有限。目前，“任意”拓扑连接表示该图像采集卡最多可以支持N个单通道相机，此时存储器和PCIe接口总线上需要同时传输N个独立数据流，每个数据流应对应1/N的总线带宽；最少时需支持单个N通道相机，此时存储器和PCIe接口总线上仅有单个数据流，对应全部总线带宽。
[0004]因此，图像采集卡的存储器和PCIe接口需要支持N个设备数据流，且每个设备数据流需要根据该设备使用的通道数调整其在存储器和PCIe接口总线上的带宽占用，单个数据流最大需支持到存储器和PCIe接口总线的全部带宽。如要实现任意拓扑连接，则要实现该过程的适配调整，才能保证任意拓扑连接下每个设备均能以最大带宽进行图像采集并以足够的带宽进行存储器读写、通过PCIe传输至计算机。
[0005]中国专利CN 107766270 B、CN 107656884 A和CN 108733494 A，对于PCIe设备的多通道读取数据、多通道数据传输及相应的数据解析处理，高速多通道采集和实时显示，均提出了相应的解决方案，但上述方案中均未提及任意拓扑连接下多通道数据如何实现以最大带宽读取、传输数据的解决方案。
[0006]中国专利CN 116150067 A提出了一种带宽调整方法、装置、电子设备和存储介质。该方法包括：检测所述硬盘的连接状态，当所述连接状态发生变化时，确定当前与所述背板硬盘槽位连接的至少一个目标硬盘；获取所述PCIe设备的总带宽；将所述PCIe设备的总带宽分别分配至所述至少一个目标硬盘。从而在硬盘的连接状态发生变化时，根据PCIe设备的总带宽和目标硬盘，动态将PCIe设备的总带宽分别分配至目标硬盘，以使目标硬盘能够得到充分的使用，提高目标硬盘的读写性能，也避免了因目标硬盘在不是满配的状态下导致的带宽资源浪费。该方案并未提出任意拓扑连接下以最大带宽实现数据读写及传输的解决方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出一种任意拓扑连接的多通道采集卡及实现方法，可至少解决上述技术问题之一。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：本专利技术提出一种任意拓扑连接的多通道采集卡，包括：N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备；处理器，连接N通道数据接口；用于解析N路数据，并拼接N路数据，组成与端设备相对应的M路数据流；还用于调整任一数据流使用的存储器读写带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行存储器读写；还用于调整任一数据流使用的PCIe传输带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行PCIe传输；存储器，连接处理器，用于存储所述多通道采集卡的所有数据。
[0009]进一步地，所述N通道数据接口设置有N个接口物理层模块，用于将N路数据接入处理器。
[0010]进一步地，N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备的K个通道的设备接口，其中，M≤K≤N，M,K,N均为正整数。
[0011]进一步地，所述端设备与所述多通道采集卡之间使用同轴线缆、光纤、网线、USB线，作为传输介质。
[0012]进一步地，PCIe接口，连接处理器，用于PCIe传输任意端设备对应的数据流至上位机。
[0013]本专利技术还提出一种任意拓扑连接的多通道采集卡的实现方法，所述采集卡设置有N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备，包括：接收N路数据；基于任一通道所使用的协议，解析该通道的数据；并识别所述采集卡的连接拓扑，得到任一通道所连接的端设备编号及在该端设备中的通道编号；基于所述连接拓扑，拼接端设备的对应数据，以组成该端设备的数据流；基于任一端设备所使用的通道数，调整任一数据流使用的存储器读写带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行存储器读写；基于任一端设备所使用的通道数，调整任一数据流使用的PCIe传输带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行PCIe传输。
[0014]进一步地，所述调整任一数据流使用的存储器读写带宽的占比，包括：为轮询的任意路数据流分配不同的时间长度，实现调整任意路数据流使用的存储器读写带宽的占比。
[0015]进一步地，所述调整任一数据流使用的PCIe传输带宽的占比，包括：为轮询的任意路数据流分配不同的时间长度，实现调整任意路数据流使用的PCIe传输带宽的占比。
[0016]进一步地，所述协议包括CoaXPress、GigEVision、USB Vision。
[0017]本专利技术又提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的任意拓扑连接的多通道采集卡的实现方法。
[0018]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出的一种任意拓扑连接的多通道采集卡，允许任意端设备以任意线序连接至采集卡的N通道数据接口，仅采用单一固件即可保证任意端设备均能以最大带宽进行采集，并传输至上位机。
附图说明
[0019]图1是本专利技术中端设备与采集卡的连接示意图；图2是本专利技术实施例中图像采集卡的原理结构图。
实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]如图1所示，本专利技术提出一种任意拓扑连接的多通道采集卡，包括：N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备的K个通道的设备接口，其中，M≤K≤N，M,K,N均为正整数。所述N通道数据接口设置有N个接口物理层模块，用于将N路数据接入处理器。
[0022]端设备与所述多通道采集卡之间使用同轴线缆、光纤、网线、USB线，作为传输介质。
[0023]处理器，连接N通道数据接口；根据任意通道所使用的协议，用于解析N路数据，并拼接N路数据，组成与端设备相对应的M路数据流；还用于调整任一数据流使用的存储器读写带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行存储器读写，即该路数据流以最大带宽进行存储器读写；还用于调整任一数据流使用的PCIe传输带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行PCIe传输，即该路数据流以最大带宽进行PCIe传输。其中，协议包括CoaXPress、Gi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种任意拓扑连接的多通道采集卡，其特征在于，包括：N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备；处理器，连接N通道数据接口；用于解析N路数据，并拼接N路数据，组成与端设备相对应的M路数据流；还用于调整任一数据流使用的存储器读写带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行存储器读写；还用于调整任一数据流使用的PCIe传输带宽的占比，使得该路数据流以对应的端设备的最大采集速度进行PCIe传输；存储器，连接处理器，用于存储所述多通道采集卡的所有数据。2.根据权利要求1所述的任意拓扑连接的多通道采集卡，其特征在于，所述N通道数据接口设置有N个接口物理层模块，用于将N路数据接入处理器。3.根据权利要求2所述的任意拓扑连接的多通道采集卡，其特征在于，N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备的K个通道的设备接口，其中，M≤K≤N，M,K,N均为正整数。4.根据权利要求3所述的任意拓扑连接的多通道采集卡，其特征在于，所述端设备与所述多通道采集卡之间使用同轴线缆、光纤、网线、USB线，作为传输介质。5.根据权利要求1所述的任意拓扑连接的多通道采集卡，其特征在于，还包括，PCIe接口，连接处理器，用于PCIe传输任意端设备对应的数据流至上位机。6.一种任意拓扑连接的多通道采集卡的实现方法，所述采集卡设置有N通道数据接口，任意拓扑连接M个端设备，其特征在于，包括：接收N路数据；基于任一通道所使用的协议，解...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨飞，邵云峰，王中天，曹桂平，董宁，
申请(专利权)人：合肥埃科光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：