ZYNQ7035 PL Cameralink回环实现

本文主要介绍说明XQ6657Z35-EVM评估板Cameralink回环例程的功能、使用步骤以及各个例程的运行效果。

（基于TI KeyStone架构C6000系列TMS320C6657双核C66x 定点/浮点DSP以及Xilinx Zynq-7000系列SoC处理器XC7Z035-2FFG676I设计的异构多核评估板，由核心板与评估底板组成。评估板CameraLink功能支持2路Base输入、或者2路Base输出、或者1路Full 输入或输出）

ZYNQ7035 PL Cameralink回环例程

1.1.1 例程位置

ZYNQ例程保存在资料盘中的Demo\ZYNQ\PL\base_cameralink_loop\prj文件夹下。

1.1.2 功能简介

Cameralink回环例程将J3、J4当作两个独立的Base Cameralink接口使用，一个接收，另一个发送。

Cameralink接收端，利用Xilinx ISERDESE2原语进行串/并转换，将LVDS串行数据转换成28bit的cameralink并行数据。解串后的并行数据通过ila进行在线分析和查看，并实时检测并行数据是否有误码。

Cameralink发送端，利用Xilinx OSERDESE2原语进行并/串转换，将本地28bit cameralink并行数据串行化为LVDS数据发送出去。

1.1.3 Cameralink接口时序说明

1.1.3.1 Cameralink三种配置模式

Base模式：只需一根Cameralink线缆；4对差分数据、1对差分时钟；

Medium模式：需要两根Cameralink线缆；8对差分数据、2对差分时钟；

Full模式：需要两根Cameralink线缆；12对差分数据、3对差分时钟。

各种模式下，统一都包含一组控制口和一组串口。控制口有4根信号，用于图像采集端对相机的IO控制；串口用于图像采集端对相机参数的配置。

1.1.3.2 单路差分数据与时钟之间时序关系

单路Cameralink差分数据与随路的差分像素时钟之间的时序关系如下图所示：

一个时钟周期内传输7bits串行数据，首先传输串行数据的最高位，最后传输串行数据的最低位。7bits数据起始于像素时钟高电平的中间位置，即数据的最高位在Clock高电平的中间时刻开始传输。

Clock高电平时间比Clock低电平时间多一个bit位。

1.1.3.3 通道传输数据与图像数据映射关系

1路差分数据通道上，一个Clock像素时钟周期传输7bits串行数据，那么4路差分数据通道总共就是4*7bits=28bits，我们称这28bits数据为并行数据，为了方便描述，这28bits数据记为TX/RX27~0。Cameralink Base模式下，这28bits数据与图像行/场同步/数据有效标记、图像数据的映射关系如下图所示：

TX/RX24映射为行同步标记LVAL，TX/RX25映射为场同步标记FVAL，TX/RX26映射为图像数据有效标记DVAL，TX/RX23未使用，其余位对应图像数据。

1.1.3.4 28位并行数据与4路差分数据传输通道之间的映射关系

上述28位并行数据是如何通过4路差分数据传输通道进行传输的呢？28位并行数据映射到4路差分数据传输通道各个时刻点的位置关系如下图所示：

1.1.4 管脚约束

ZYNQ PL工程管脚约束如下图所示：

1.1.5 例程使用

1.1.5.1 连接Cameralink线缆

使用Cameralink线缆将J3、J4两个接口连接在一起：

1.1.5.2 加载运行ZYNQ程序

1.1.5.2.1 打开Vivado工程

打开Vivado示例工程：

工程打开后界面如下图所示：

1.1.5.2.2 下载ZYNQ PL程序

下载bit流文件base_cameralink_loop.bit，并且配套base_cameralink_loop.ltx调试文件，如下图下载界面所示：

1.1.5.3 运行结果说明

ZYNQ PL端提供的ILA调试窗口，可以实时抓取采集Cameralink并行信号以及错误检测信号的时序波形。

hw_ila_1调试界面抓取Cameralink并行发送数据，是一个28bits的累加数：

hw_ila_2调试界面抓取Cameralink并行接收数据、接收误码统计以及接收误码实时标识信号，如下图所示：

cameralink_rx_err_num显示有数值，则说明Cameralink接收过程中存在误码。可能在开始通信初始化期间存在误码现象，导致cameralink_rx_err_num误码统计累加。待程序下载完毕后，如果Cameralink通信正常的话，cameralink_rx_err_num误码统计应该不会再累加。如果cameralink_rx_err_num误码统计继续不断累加，则通过触发camera_rx_error信号可以捕捉到误码具体发生时刻。

1.1.5.4 退出实验

Vivado调试界面Hardware Manager窗口，右键单击localhost(1)，在弹出的菜单中点击Close Server，断开ZYNQ JTAG仿真器与板卡的连接：

最后，关闭板卡电源，结束。