网站建设公司哪家好 搜搜磐石网络,营销网站建设免费,小广告的胶怎么清理,网站开发难吗2008基于6U VPX的光纤图像DSP实时计算平台 一、系统组成 该平台基于风冷式的 6U 6槽VPX图像处理平台#xff0c;包括#xff1a;计算机主板、计算机主板后板、存储板、图像信号处理板、图像信号处理板后板、图像光纤转接板、机箱背板及机箱组成。图1为系统背板结构示意图包括计算机主板、计算机主板后板、存储板、图像信号处理板、图像信号处理板后板、图像光纤转接板、机箱背板及机箱组成。图1为系统背板结构示意图 图 1系统背板互联示意图 备注上图槽5板卡为太速自研的图像接口板作为预留板卡并不包含在系统组成中。 二、计算机主板 2.1.概述 计算机主板选用6U VPX i7 刀片计算机该产品是一款基于第三代Intel i7双核四线程或四核八线程的高性能6U VPX刀片式计算机。产品提供了可支持全网状交换的高速数据通道其中P1P2各支持4个PCIe x4 Gen3总线接口。该产品具有很强的扩展性可以很好满足多负载多节点的应用需求。 产品结构完全满足VITA 46.0规范兼容OpenVPX (VITA 65)标准具有很强的可靠性、可维护性、可管理性并与军用计算机的抗振动、抗冲击、抗宽温环境急剧变化等恶劣环境特性进行完美融合。产品集成Intel HD Graphics 4000显卡,支持VGA显示。同时产品特别注重DDR3双通道内存、PCIe、USB3.0、GbE和SATA3.0等高速串行总线的信号完整性设计以及高性能和宽温环境下的电源可靠性设计以确保该VPX计算机在车载、舰载、机载等多种恶劣环境下的可靠性运行。 图 26U VPX i7 刀片计算机 三、6U VPX存储板 存储板选用6U VPX 的mSATA高性能数据存储板。 3.1.产品特性 ● 存储容量4TB ● 读写方式RAID0 ,读写速率2GB/s ● 四路x4 SRIO5Gbps/Lane ● 两路 x4 PCIe5Gbps/Lane ● 板载4GB DDR3 SDRAM ● 板载 2颗 128MB NorFlash ● 两路1000Base-T接口 ● 符合VITA46.0 VPX Base Standard 图 3存储板原理框图 3.2.产品规格 处理能力 两片 Xilinx FPGA XC7K325T-2FFG900I 存储能力 每片FPGA外挂DDR3 SDRAM 256M x 64bit 每片FPGA 外挂BPI Flash 128MB用于程序加载 外挂8个mSATA盘 6Gbps/lane总容量 可达4TB VPX接口 P0单电源供电系统复位低电平有效SM总线IIC P1四组x4 SRIO 5Gbps/Lane P2两组x4 PCIe 5Gbps/Lane,一个千兆以太网 10/100/1000 Base-T P332对LVDS P432对LVDS 前面板 一个千兆以太网 两个电源指示灯 一个系统复位按键 两个FPGA分别引出4个LEDs至前面板用于状态指示及调试 片间互联 两个FPGA 实现72对LVDS互联 工作温度 -40℃70°C 供电要求 单电源DC12V 5A 散热方式 风冷散热 四、图像信号处理板 4.1.概述 图像信号处理板选用6U VPX的双TMS320C6678Xilinx FPGA K7 XC7K420T的图像信号处理板。 图像信号处理板包括2片TI 多核DSP处理器-TMS320C66781片Xilinx FPGA XC7K420T-1FFG11561片Xilinx FPGA XC3S200AN。实现四路千兆以太网输出两路422输出。通过FPGA的GTX ,LVDS实现高速背板互联。采用6U VPX架构。芯片满足工业级要求板卡满足抗震要求。 图像信号处理板卡负责对视频信号进行处理返回或输出。板卡采用双 TI 8核DSP处理器 TMSC6678,Xilinx的 K7-XC7K420T处理器 ,Xilinx 的Spartans XC3S200AN处理器TI的MSP430处理器。其中CFPGA负责管理板卡的上电时序时钟配置系统及模块复位等MCU负责检测板卡的温度、电源。 图 4图像信号处理板实物图 图 5图像信号处理板原理框图 4.2.技术指标 ● 支持2个TMS320C6678芯片每片DSP外挂DDR3256M x 64bit容量 Nor Flash 16M x16bit容量4路以太网接口DSP之间通过HyperLink x4 互联支持4 x 3.125Gbps带宽。 ● DSP与K7直接通过RapidIO x4模式互联支持4 x 3.125 Gbp速度。 ● DSP 与K7 通过I2CSPIUart,GPIO接口互联。 ● DSP调试为普通JTAG口FPGA-K7为BPI模式。 ● 板卡要求工业级芯片。结构满足抗震要求。 ● 板卡采用双电源供电12V 6A5V 1A。 4.3.接口互联设计 ● 两片6678通过 Hyperlink x4 3.125Gbps /per Lane 互联。 ● 每片6678的SGMII-0通过PHY芯片连接至排针。 ● 每片6678的SGMII-1通过PHY芯片连接到VPX-P4。 ● 每片6678的PCIe x2 连接至VPX-P3。 ● 每片6678和K7通过 SRIO x4 3.125G bps /per Lnae互联。 ● 每片6678和K7实现GPIOSPII2CUART互联。 ● 每片6678 和CFPGA 实现GPIOSPI互联。 ● K7和CFPGA实现GPIO互联。 ● K7的 GTX x20 分别连接至 VPX的P1P2P3接口。 ● K7的LVDS x10 连接至VPX-P5。 ● K7 输出两组422信号连接至VPX-P4。 4.4.物理特性 ● 尺寸6U VPX板卡大小为160X233.35mm ● 工作温度-40℃ 85℃ ● 工作湿度10%80% 五、图像信号处理板后板 图像信号处理板后板设计包含8个光模块连于前板Kintex7 的GTX光纤速率6.25Gbps用2个光模块接2路光纤图像输入板卡以及引出两路DSP的以太网口方便视频压缩数据输出。 图 6图像信号处理板后板布局图 六、软件设计内容 6.1软件流程说明 图1-3 图像处理平台原理框图 CameraLink相机转光纤传输A点 ● 传输图像格式为2种5120X384X200fsX8bit黑白3.15Gbps5120X3840X25fsX8bit3.94Gbps黑白单路图像最大带宽约为4Gbps所需高速接口有效带宽至少5Gbps ● 单路光纤Aurora64B66B x1最大速率6.25Gbps有效带宽为6.06Gbps。 ● 信号处理板卡板带宽B、C、E点 ● 信号处理板卡FPGA到DSP RapidIO带宽B点Kintex7 FPGA RapidIO 到DSP的传输带宽4 x 3.125Gbps x 50% 6.25Gbps 信号处理板卡到存储磁盘阵列的带宽C点信号处理板卡和存储磁盘阵列通过SIRO 实现数据传输每个板卡2组RapidIO每组传输带宽4 x 3.125Gbps x 50% 6.25Gbps/s ● FPGA到计算机板PCIe传输带宽E点Kintex7 FPGA需要把2路视频抽取传输给计算机板显示通过PCIe 2.0X4理论带宽5GbpsX420G有效带宽不低1250MB/s。 ● FPGA到内存的带宽FPGA外挂两组DDR3每组容量512MB每组DDR3读写带宽800M x 32 /8 x 80%读写效率 1600MB/s ● DSP到内存的带宽每片DSP外挂1GB的DDR3每片DDR3读写带宽1333M x 64 /8 x 50%读写效率 5332MB/s。 存储板存储带宽D点 ● 存储板包含8片mSATA4TB构成一个Radi0模式最大存储速度是2.4GB/s。 计算机板和存储磁盘阵列传输带宽F点 ● 计算机板和存储磁盘阵列实现PCIe x4 互联进行图像数据导出计算机板和存储磁盘阵列传输带宽通过PCIe接口 2.0X4理论带宽5GbpsX4有效带宽不低1250MB/s。 6.2存储卡mSATA数据的采集回放 6.3PCIe影像显示软件 程序版本pcie_pic_show_win7_x64 开发环境VS2010 操作系统Windows 7-64bit 图像处理库OpenCV-2.3.1 驱动软件WinDriver (win7-64bit版本) 软件路径...\pcie_pic_show_win7_x64\x64\Debug\ test_pci.exe 影像采集显示软件通过PCIe接口控制存储卡发起或者结束DMA操作计算对应影像帧频显示传输状态提供上位机软件函数将图像显示到指定区域。 此处影像采集数据为连续8bit灰度图像数据上位机软件可启动、停止或者将数据存文件于磁盘E路径可在程序更改。 点击 开始采集并显示图像点击 停止采集及显示。点击 可将当前一幅图像的数据保存于指定盘内。此处显示 绿色为正在采集显示显示 红色为停止采集显示。这是1S的图像帧频统计 于真实图像帧率可能稍有误差。
