實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)的協(xié)議轉(zhuǎn)換,玩轉(zhuǎn)視頻采集卡硬件設(shè)計(jì)的PCIE總線
發(fā)布時(shí)間:2016-02-29 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】目前嵌入式系統(tǒng)中元器件互連有許多方法,但高速總線主要還是RapidIO、以太網(wǎng)以及PCIE。其中PCIE總線以其高帶寬,高可靠性以及高穩(wěn)定性而得到廣泛應(yīng)用。這里主要討論P(yáng)CIE總線在視頻采集卡上的應(yīng)用,其實(shí)視頻采集卡也是HBA的一種,也是實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外設(shè)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
視頻采集卡是將模擬攝像機(jī),錄像機(jī),電視機(jī)等輸出的視頻數(shù)據(jù)輸入電腦,轉(zhuǎn)換成電腦可以識(shí)別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),存儲(chǔ)以及編輯處理。按照用途可以分為廣播級(jí),專業(yè)級(jí)和民用級(jí)視頻采集卡。按物理通道可以分為單通道,雙通道,4通道以及八通道視頻采集卡。視頻采集卡硬件框圖如下圖。
圖一:視頻采集卡硬件架構(gòu)
四通道HDMI視頻采集卡如圖二:
圖二:HDMI視頻采集卡
圖一是目前視頻采集卡非常主流的硬件架構(gòu),Vedio Engine包括視頻編解碼器和FPGA,協(xié)議以及算法都由FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn),后面通過(guò)FPGA的Serdes接口送出到電腦,采用X4 PCIE2.0總線協(xié)議。世強(qiáng)市場(chǎng)經(jīng)理表示:PCIE總線發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了3代,分別是GEN1 2.5GT/S, GEN2 5GT/S, GEN3 8GT/S,如果設(shè)置成X4,GEN2就可以滿足20GT/S的帶寬,基本可以滿足目前主流高清帶寬需求,所以主流的視頻采集卡都采用PCIE2.0。
如果是四通道視頻采集卡,視頻編解碼器當(dāng)然是四路,但FPGA將會(huì)有多種方案,如1個(gè)FPGA,2個(gè)FGPA或4個(gè)FPGA方案,2個(gè)FGPA方案使用率 很低,性價(jià)比無(wú)任何優(yōu)勢(shì)。采用1個(gè)FPGA方案,F(xiàn)PGA就需要4條Serdes,目前FPGA在集成多個(gè)Serdes核方案的器件價(jià)格昂貴,不光是 Serdes核的增加,IO資源也會(huì)相應(yīng)增加,但視頻采集卡由于成本壓力,不可能采用這么高端的FPGA,所以采用另一種方案比較多,也是目前主流方案, 具體如圖三:
圖三:四通道視頻采集卡硬件架構(gòu)
圖三方案中加上了PLX PCIE Switch,有哪些優(yōu)勢(shì):
• PLX高兼容性可以滿足所有客戶需求,客戶如果使用FPGA開發(fā),會(huì)存在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就是不同處理器的兼容性問(wèn)題,使用PLX Switch方案后,完全不用考慮這樣的風(fēng)險(xiǎn)。
• 使用PLX Switch,同樣可以實(shí)現(xiàn)FPGA之間數(shù)據(jù)交互,而不需要經(jīng)過(guò)CPU,減少延遲,提高整體性能。
• 可以大大減少成本。
• PLX Switch在視頻采集卡上工作在透明橋模式,不需要任何驅(qū)動(dòng)。
• 加入PCIE Switch后,可以解決FPGA的邏輯代碼移植問(wèn)題。2通道,4通道以及8通道,如果采用圖二方案,這個(gè)時(shí)候邏輯代碼會(huì)有大的改動(dòng),工作量增大,如果采 用圖三方案,將不存在該問(wèn)題,不管是高端還低端采集卡,F(xiàn)PGA每一路的邏輯代碼都完全一致,增加一路只需要在Switch選擇上有差異,而軟件無(wú)任何差 異,可移植性高,減少開發(fā)難度,加速板卡上市時(shí)間。
針對(duì)圖三中主流的四通道架構(gòu),PLX Switch可以選擇PEX8608,客戶如果有更多通道需求,如八通道,建議選擇PEX8618,但具體要根據(jù)客戶數(shù)據(jù)量來(lái)決定,系統(tǒng)架構(gòu)完全一致,對(duì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),只需要更換PCIE Switch就可以滿足不同應(yīng)用需求,軟件方面無(wú)需改動(dòng),加速上市時(shí)間,搶占市場(chǎng)。
特別推薦
- 是否存在有關(guān) PCB 走線電感的經(jīng)驗(yàn)法則?
- 一文看懂電壓轉(zhuǎn)換的級(jí)聯(lián)和混合概念
- 第12講:三菱電機(jī)高壓SiC芯片技術(shù)
- 準(zhǔn) Z 源逆變器的設(shè)計(jì)
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 低功耗嵌入式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
- 如何通過(guò)基本描述找到需要的電容?
技術(shù)文章更多>>
- 瑞典名企Roxtec助力構(gòu)建安全防線
- 貿(mào)澤與Cinch聯(lián)手發(fā)布全新電子書深入探討惡劣環(huán)境中的連接應(yīng)用
- 第二十二屆中國(guó)國(guó)際軟件合作洽談會(huì)在成都順利舉行
- 混合信號(hào)示波器的原理和應(yīng)用
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(十)——功率半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
感應(yīng)開關(guān)
高頻電感
高通
高通濾波器
隔離變壓器
隔離開關(guān)
個(gè)人保健
工業(yè)電子
工業(yè)控制
工業(yè)連接器
工字型電感
功率表
功率電感
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示