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CoaXPress 2.0 芯片在单根电缆上实现 12.5Gbps 的机器视觉

在需要机器视觉的情况下实现更快的生产线吞吐量的主要障碍之一是图像捕获能力。为了解决这个问题,Microchip Technology 推出了一款集成电源、视频、控制和信号链路完整性测试的单芯片物理层接口设备,符合新的 12.5Gbps CoaXPress 2.0 接口标准,用于专业和高速成像。工业应用。

Microchip 表示,它与日本工业成像协会 (JIIA) 标准组织及其主要客户合作,结合 CoaXPress (CXP) 优化其产品,以便在工厂车间充分利用该规范的优势。其全新的 EQCO125X40 系列 CXP 设备提供低延迟、低功耗的传输解决方案,将均衡器、电缆驱动器和时钟数据恢复集成到单个芯片中,使相机和采集卡制造商能够提供高速、高分辨率的视频和通过单根同轴电缆控制信号和电源。

这有助于简化机器视觉系统设计,最大限度地提高传输速度并简化大批量装瓶操作、食品检验、工业检验和成像应用中的部署。

Microchip 表示,该系列器件是第一个实现 CXP 2.0 标准的器件,从基于该规范的新的向后兼容设计开始,具有所有速度级别的集成时钟数据恢复 (CDR) 和相机侧时钟以支持现实世界环境的需求。这些设备使相机和采集卡的传输速度比替代解决方案快四到八倍,从而显着提高了机器视觉处理吞吐量。此外,这些设备能够以更低的功耗和接近零的延迟实现四倍的电缆/链路距离。

该产品系列还通过以任何速度无缝锁定所有频率来提高设计容差和灵活性,并通过在单根电缆上支持 12.5Gbps 的带宽来消除对多个通道的需求。更广泛的布线选项确保系统可以安装在需要的地方,集成的 CDR 提高了从相机发送到采集卡的信号的抖动性能。相机上的低频时钟恢复消除了在 FPGA 中编程单独时钟的需要。集成的链路信号完整性测试使系统能够在运行前和运行期间对电缆链路完整性进行实时检查。

在接受嵌入式采访时,Microchip 营销经理 Zeph Freeman 表示:“集成时钟数据恢复使我们的客户可以放松他们的设计,因为它有助于清理您在设计中必须考虑的许多事情。我们还集成了一个低频时钟信号,从而无需从帧采集器中检索时钟信号。此外,客户非常喜欢集成的信号链路完整性测试功能。”

他解释了延迟和准确性的重要性,称这些至关重要,因为生产线上的物体移动得更快。弗里曼补充说,该芯片也可以用作电缆中继器,增加35-40米的距离。

对于卡片制造商而言,Microchip 的新产品可以更轻松、更便宜地开发更强大的产品,客户可以将这些产品部署在生产线上的任何地方。这些产品能够执行预设置和实时电缆链路质量测试。用户还可以选择通过多条电缆扩展至 50 Gbps。

Active Silicon 的 CTO Chris Beynon 说:“Microchip 的新 CXP-12 系列为我们的最新产品提供了紧凑且低组件数的单芯片均衡器解决方案,因此可以轻松满足 CoaXPress 回波损耗规范。这些设备还具有出色的功能,允许实时电缆余量测试,以在正常操作中出现任何误码之前检测老化或磨损的电缆。”

Microchip 的 CXP 器件使制造商能够从相机和图像采集卡上的两个端口获得与以前使用四个端口相同的吞吐量。这些设备可用于在相机端检索实时低频时钟,从而提供更准确的信号时序。制造商还可以将其用作电缆中继器,进一步延长摄像机可以链接的距离。 Adimec 营销和销售总监 Andre Jacobs 表示:“借助 Microchip 的 CXP 器件,我们可以满足市场需求,即在保持系统成本不变的情况下将数据吞吐量翻倍。

日本工业影像协会主席 Sachio Kiura 表示:“JIIA 很高兴看到 Microchip 将完全符合最近发布的 CoaXPress 2.0 规范的低功耗、高性能 CoaXPress 2.0 解决方案推向市场。”

除了提供 Microchip 认为将有助于加速在工业检测应用中采用性能更好、成本更低的机器视觉解决方案的关键功能外,该公司还预计其 CoaXPress 2.0 系列将对包括交通监控在内的应用产生变革性影响、监控和安全、医疗检查系统和嵌入式视觉解决方案。该系列是涵盖创建整体系统解决方案要求的广泛产品组合的一部分,包括 Microchip 的 12Gbps PolarFire 现场可编程门阵列 (FPGA),它以最少的开发人员工作量无缝支持 CoaXPress 协议,同时实现低功耗、低延迟和小尺寸解决方案。

CoaXPress 是一种开放且免版税的非对称、高速、点对点开放串行通信标准,适用于高性能机器视觉、工业检测和交通监控系统。它提供了一种通过标准的现成 75Ω 同轴电缆将高性能、高分辨率相机连接到高速采集卡或图像采集卡的最先进方法。这种具有成本效益的解决方案可以传输数据、视频和静止图像;相机控制和触发;以及高达 13W 的功率,可通过长达 100m 的单根电缆与标准 BNC、微型 BNC 或 HD-BNC 连接器提供。

去年批准的标准的第 2 版 CoaXPress 2.0 将数据传输速率扩展到 12.5 Gbps,用于最长 40m 的电缆,以及高达 40 Mbps 的双向通信。它支持更高的帧率或更高的相机分辨率,用于开发更高性能的视频成像系统。

评估板可用于 Microchip 的 CoaXPress 2.0 系列(发送器、接收器和中继器),作为客户的开发辅助工具。 Microchip CoaXPress 2.0 系列包括一个仅限发送器的相机端设备和三个单芯片收发器选项。每个都采用 16 引脚四方扁平无引脚封装,完全向后兼容 Microchip 的 CoaXPress 1.1 系列器件。


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