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1 简介

1.1 CAMERA LINK 简介

Camera Link 是机器视觉领域中应用广泛的一种高速数字图像接口标准，由 AIA（Automated Imaging Association）维护。它主要面向工业相机、科学相机、线阵相机和高速采集系统，特点如下：

1. 传输链路稳定，工程应用成熟；
2. 延迟固定，适合高实时性系统；
3. 搭配专业采集卡，便于高带宽数据接收；
4. 是工业场景中相机、采集卡、处理平台的主流连接方案。

Camera Link 基于 LVDS / Channel Link 技术，依靠固定时钟+并行数据传输，时序确定性优于以太网，常用于链路调试、设备验证等场景。

【图 1-1 Channel 示意图】

Channel Link 由驱动器和接收器组成：驱动器将28路单端数据+1路时钟，按7:1串行化为5组LVDS差分信号；接收器解析信号，还原并行数据与时钟。

Camera Link 支持 Base、Medium、Full 三种工作模式：

• Base 模式：1组芯片+1路接口，带宽 2.04 Gbit/s；
• Medium 模式：2组芯片+2路接口，带宽 4.08 Gbit/s；
• Full 模式：3组芯片+2路接口，带宽 5.44 Gbit/s。

三种模式共用4位图像使能信号。

【图 1-2 单通道数据时序图】

【图 1-3 Base、Medium、Full 配置框图】

核心概念

1. Tap Geometry：图像传感器并行输出通道规格（如1X2、1X4、1X8）；
2. Camera Control(CC1-CC4)：4路硬件控制线，用于触发、复位；
3. PoCL：同线缆传输数据+供电，依赖设备与线缆支持；
4. 连接器：主流为26针 MDR / SDR 标准接口。

使用核心要求：像素格式、时序、接线、采集卡参数必须匹配。

1.2 产品概述

KU042 Camera Link 图像采集卡由 ALINX KU042 主控板+自研子卡组成，可通过串口配置相机、传输高速图像数据，完整兼容 Base/Medium/Full 模式，支持 FVAL、LVAL 等控制信号。

注：主控板详情参考《AXKU042开发板用户手册》，本文重点介绍Camera Link子卡。

1.3 主要特性

• 兼容 Base/Medium/Full 模式，支持通用LVDS场景；
• 尺寸：69mm × 82mm，搭载LPC FMC连接器；
• 标配SDR26标准接口与配套线缆；
• 支持5V、12V对外供电；
• 引出15对差分GPIO，拓展性强；
• 配套转接接线板，简化现场接线。
  

【图 1-4 Camera Link FPGA FULL FMC接口标注图】

【图 1-5 Hello-FPGA Camera Link模块框图】

【图 1-6 MDR26和36pin排针引脚定义】

【图 1-7 板卡正面】

【图 1-8 板卡背面】

2 安全与合规

在安装、操作、维护设备前，请阅读以下安全规范，避免设备损坏、人身风险。

2.1 安全使用注意事项

⚠️警告：禁止带电插拔板卡。安装/拆卸前必须断电拔线，热插拔会永久损坏硬件。

💡注意

1. 禁止在高湿、强电磁、多粉尘环境使用；
2. 板卡IO为3.3V TTL电平，严禁接入5V/12V/24V电压。

2.2 静电防护（ESD）指南

板卡搭载高密度FPGA与高速芯片，对静电高度敏感。

操作前准备

1. 环境相对湿度＜60%，保持干燥；
2. 使用防静电工作台、接地腕带；
3. 闲置板卡存放于防静电袋。

安装规范

1. 仅安装时取出板卡；
2. 手持板卡边缘，禁止触碰芯片、引脚、金手指；
3. 长期闲置请断电存放。

3 产品规格与机械信息

3.1 结构说明及机械尺寸

1. 连接器：LPC FMC，符合VITA 57.1标准；
2. 信号链路：图像数据经MDR26转为LVDS直连FPGA，控制/串口信号经芯片转为单端信号；
3. 供电参数：
   • 12V：功率由载板决定；
   • 5V：最大输出 2A；
   • VADJ可调电源：参数由载板决定。

【图 3-1 板卡正面尺寸图】

【图 3-2 板卡背面尺寸图】

4 硬件说明

4.1 硬件特性

配套接线板集成MDR26接口+3.81mm螺钉端子，差分线等长，板载可选100Ω差分匹配电阻，方便测试接线。

【图 4-1 接线板接口引脚定义】

4.2 FMC PIN定义

设备采用LPC FMC连接器，引脚遵循标准规范。

【图 4-2 FMC连接器pin定义】

【图 4-3 HPC FMC pins（LPC仅包含C/D/G/H）】

5 软件说明

5.1 软件概述

整套软件分为硬件层、PCIe驱动层、上位机应用层，搭载零代码图形化客户端，支持设备识别、参数配置、图像采集。

5.1.1 驱动安装

驱动包下载地址：https://img-grab.com/jszc
双击安装程序，跟随向导完成安装，安装后重启电脑。

【图 5-1驱动文件】

【图 5-2驱动安装流程图】

【图 5-3安装重启示意图】

5.1.2 验证驱动安装

1. 右键「此电脑」→ 管理 → 设备管理器；
2. 找到PCIe-4001 Camera Link Frame Grabber；
3. 无黄色警示图标即为正常，异常请重装驱动或重启设备。
   

【图 5-4 设备管理器】

5.2 上位机

CameraLink Grabber 支持 Windows/Linux 系统，无需编程，可实现设备识别、参数配置、图像预览、串口通信。

5.2.1 主要功能

• 扫描识别采集卡；
• 配置曝光、增益、触发等相机参数；
• 实时图像显示；
• 串口指令收发。

5.2.2 界面布局

【图 5-5 上位机主界面布局】

5.2.3 上位机快速使用流程

1. 双击CameraLink grabber.exe启动软件；
2. 必配项：设置图像尺寸、像素格式、CL时钟、存储路径；
3. 选配项：曝光、帧率、镜像等参数；
4. 点击【Start】开始采集。

5.2.4 帧率测试范例

使用FeelTech FY2300信号发生器做50Hz丢帧测试：

1. 信号发生器设置：50Hz、5V TTL电平、单次输出50个脉冲；
2. 硬件连接：信号发生器接相机外触发接口；
3. 上位机选择IO触发，开启采集；
4. 发送脉冲，采集50帧图像，验证无丢帧。
   

【图 5-6 FY2300信号发生器】

【图 5-7 信号发生器配置】

【图 5-8 上位机采图配置】

【图 5-9 采集一次脉冲】

【图 5-10 保存的图片】