USB3 Vision Device IP Core

S2I liefert seine USB3 Vision-FPGA-Lösung als vollständig funktionierendes Referenzdesign zusammen mit FPGA-IP-Cores. Dies minimiert die Entwicklungszeit und ermöglicht beste Leistung bei geringem Platzbedarf und dennoch ausreichend Flexibilität zur Anpassung des Designs. Cores von Sensor to Image sind kompakt und bieten ausreichend Platz im FPGA für Ihre Anwendung.

Ein Framebuffer ist die Schnittstelle zum FPGA-anbieterspezifischen Speichercontroller. Der Framebuffer ermöglicht die Zwischenspeicherung von Daten und die Bildpartitionierung. Dieses Modul verwendet in der Regel den internen Speicher des FPGA. Alternativ kann jedoch auch ein externer Speicher verwendet werden, um längere Kommunikationsverzögerungen zwischen Kamera und PC auszugleichen.

Der USB3 Vision Streaming Protocol Packet Composer erstellt aus allen Daten von der Videoquelle USB3 Vision-Streamingpakete. Er übernimmt auch die gesamte Low-Level-Kommunikation zum USB3 PHY (Cypress FX3).

USB3 Vision ist ein Standard-Kommunikationsprotokoll für Vision-Anwendungen basierend auf der weitverbreiteten USB 3.0-Schnittstelle. Da es sich um ein Standardprotokoll handelt, das GenICam unterstützt, ist eine einfache Verbindung zwischen Kameras und PCs möglich. Sensor to Image bietet eine Reihe von IP-Cores und ein Entwicklungsframework für die Entwicklung von FPGA-basierten Produkten mit USB3 Vision-Schnittstelle. Aufgrund der Geschwindigkeit von USB3 Vision benötigen Sender und Empfänger eine schnelle FPGA-basierte Implementierung des integrierten USB-Cores. USB3 Vision IP Cores sind mit Bauteilen der AMD 7-Serie (und höher) und Intel Cyclone V-Devices (und höher) kompatibel.

Sphinx ist ein umfassendes Software-Toolkit mit allen Funktionen für eine schnelle und unkomplizierte Entwicklung von leistungsstarken Video-Anwendungen unter Nutzung minimaler CPU-Ressourcen. Das Toolkit umfasst unter anderem einen USB3 Vision-Gerätetreiber und eine Erfassungsbibliothek für Windows oder Linux sowie Beispielanwendungen, darunter einen Viewer, der mit USB3 Vision / GenICam kompatibel ist.

Das MVDK Development Kit von Sensor to Image ist eine flexible Evaluierungsplattform für Machine-Vision-Anwendungen. Es unterstützt USB3 Vision-Device-Designs für verschiedene FPGA-Module von Enclustra mit Intel- und AMD-FPGAs.

Ein Cypress FX3-Chip (mit integrierter ARM CPU und physischer Schnittstelle) übernimmt alle USB3-Initialisierungsroutinen und USB3 Vision-Steuerkanalkommunikationen.

Der USB3 Vision IP Core bietet die Möglichkeit, den Quellcode der integrierten USB3 Vision-Bibliothek auf dem Cypress FX3 USB-Controller auszuführen. Dies ist nützlich, um die Funktionalität für selten genutzte optionale USB3 Vision-Funktionen zu erweitern oder die Hardware-Anforderungen besser zuzuschneiden.

Die erste Komponente des IP-Cores ist das Top-Level-Design. Dies ist eine Schnittstelle zwischen externer Hardware (Imager, Sensoren, USB3 PHY) und der internen Datenverarbeitung des FPGA. Wir liefern dieses Modul als VHDL-Quellcode, der an kundenspezifische Hardware angepasst werden kann.

Das Videoerfassungsmodul des Referenzdesigns simuliert eine Kamera mit einem Testmustergenerator. Dieses Modul wird als VHDL-Quellcode geliefert und muss durch eine Sensorschnittstelle sowie Pixelverarbeitungslogik im endgültigen Kameradesign ersetzt werden.