CoaXPress 2.0-chips maken machinevisie mogelijk met 12,5 Gbps op één kabel

Een van de belangrijkste obstakels voor een snellere doorvoer van de productielijn waar machinevisie vereist is, is de mogelijkheid om beelden vast te leggen. Om dit aan te pakken, heeft Microchip Technology een single-chip fysiek-laag interface-apparaat geïntroduceerd dat stroom-, video-, controle- en signaallinkintegriteitstesten integreert in overeenstemming met de nieuwe 12,5 Gbps CoaXPress 2.0-interfacestandaard voor high-speed beeldvorming in professionele en industriële toepassingen.

Microchip zei dat het werkte met de Japan Industrial Imaging Association (JIIA) standaardorganisatie en zijn belangrijkste klanten om zijn aanbod te optimaliseren in combinatie met CoaXPress (CXP), zodat het de voordelen van de specificatie op de fabrieksvloer volledig benut. De nieuwe EQCO125X40-familie van CXP-apparaten biedt transmissieoplossingen met lage latentie en laag vermogen die een equalizer, kabeldriver en klokgegevensherstel integreren in een enkele chip waarmee fabrikanten van camera's en capture-kaarten high-speed, hoge resolutie video en controlesignalering samen met stroom via een enkele coaxkabel.

Dit helpt bij het stroomlijnen van het ontwerp van het machine vision-systeem, maximaliseert de transmissiesnelheid en vereenvoudigt de implementatie bij grote volumes bottelactiviteiten, voedselinspectie, industriële inspectie en beeldvormingstoepassingen.

Microchip zei dat deze familie van apparaten de eerste is die de CXP 2.0-standaard implementeert, te beginnen met een nieuw achterwaarts compatibel ontwerp op basis van de specificatie, met een geïntegreerd klokgegevensherstel (CDR) op alle snelheidsniveaus en een camera-zijklok om de eisen van omgevingen in de echte wereld. De apparaten verhogen de verwerkingscapaciteit van machine vision aanzienlijk doordat camera's en capture-kaarten vier tot acht keer sneller kunnen verzenden dan alternatieve oplossingen. Bovendien maken de apparaten vier keer de kabel/link-afstand mogelijk met veel minder stroom en een latentie van bijna nul.

De productfamilie verhoogt ook de ontwerptoleranties en flexibiliteit door naadloos te vergrendelen op alle frequenties bij elke snelheid en elimineert de noodzaak van meerdere kanalen door 12,5 Gbps bandbreedte via een enkele kabel te ondersteunen. Bredere bekabelingsopties zorgen ervoor dat systemen kunnen worden geïnstalleerd waar nodig en de geïntegreerde CDR verbetert de jitterprestaties voor het signaal dat van de camera naar de opnamekaart wordt gestuurd. Dankzij het lage-frequentie klokherstel op de camera is het niet meer nodig om een ​​aparte klok in de FPGA te programmeren. Dankzij de geïntegreerde test op de integriteit van het linksignaal kan het systeem voor en tijdens operaties realtime controles uitvoeren op de integriteit van de kabellink.

In een interview met embedded zei Zeph Freeman, marketingmanager voor Microchip:"Het geïntegreerde klokgegevensherstel stelt onze klanten in staat hun ontwerp te ontspannen, omdat het helpt bij het opschonen van veel van de dingen waar u anders rekening mee zou moeten houden in het ontwerp. We hebben ook een laagfrequent kloksignaal geïntegreerd, waardoor het niet meer nodig is om een ​​kloksignaal van de framegrabber op te halen. Klanten zijn ook erg te spreken over de mogelijkheid om de integriteit van de signaallink te testen.”

Hij legde het belang uit van latentie en nauwkeurigheid en zei dat deze van cruciaal belang zijn omdat objecten op productielijnen veel sneller bewegen. Freeman voegde eraan toe dat de chip ook als kabelrepeater kan worden gebruikt, wat een afstand van 35-40 meter oplevert.

Voor kaartmakers maakt het nieuwe aanbod van Microchip het gemakkelijker en goedkoper om robuustere producten te ontwikkelen die klanten kunnen inzetten waar ze ze nodig hebben op de productielijn. Met de producten kunnen pre-setup en realtime kwaliteitstests voor kabelverbindingen worden uitgevoerd. Gebruikers hebben ook de mogelijkheid om tot 50 Gbps over meerdere kabels te schalen.

De CTO van Active Silicon, Chris Beynon, zei:"De nieuwe CXP-12-familie van Microchip biedt onze nieuwste producten een compacte en een laag aantal componenten tellende single-chip equalizeroplossing die daarom gemakkelijk kan voldoen aan de CoaXPress retourverliesspecificatie. De apparaten hebben ook een elegante functie om real-time kabelmargetests mogelijk te maken om veroudering of versleten kabels te detecteren voordat er bitfouten zouden worden gezien bij normaal gebruik."

De CXP-apparaten van Microchip stellen fabrikanten in staat om dezelfde doorvoer van twee poorten op camera's en framegrabbers te krijgen als voorheen met vier. De apparaten kunnen worden gebruikt om een ​​realtime laagfrequente klok aan de camerazijde op te halen, wat zorgt voor een nauwkeurigere signaaltiming. De fabrikanten kunnen het ook gebruiken als kabelrepeater, waardoor de afstanden waarover de camera's kunnen worden gekoppeld nog groter worden. "Met de CXP-apparaten van Microchip ondersteunen we onze marktbehoeften voor een verdubbeling van de gegevensdoorvoer met behoud van dezelfde systeemkosten", zegt Andre Jacobs, directeur marketing en verkoop bij Adimec.

De voorzitter van de Japan Industrial Imaging Association, Sachio Kiura, zei:"JIIA is verheugd te zien dat Microchip energiezuinige, krachtige CoaXPress 2.0-oplossingen op de markt brengt die volledig voldoen aan de onlangs uitgebrachte CoaXPress 2.0-specificatie."

Naast het leveren van belangrijke mogelijkheden die volgens Microchip de acceptatie van beter presterende, goedkopere machine-vision-oplossingen in industriële inspectietoepassingen zullen helpen versnellen, verwacht het bedrijf dat zijn CoaXPress 2.0-familie een transformerend effect zal hebben op toepassingen, waaronder verkeersmonitoring. , bewaking en beveiliging, medische inspectiesystemen en embedded vision-oplossingen. De familie maakt deel uit van een uitgebreide productportfolio die de vereisten omvat voor het creëren van totale systeemoplossingen, waaronder Microchip's 12 Gbps PolarFire field programmeerbare gate arrays (FPGA's) die naadloos het CoaXPress-protocol ondersteunen met minimale inspanningen van de ontwikkelaar, terwijl een laag vermogen, lage latentie en oplossing met kleine voetafdruk.

CoaXPress is een open en royaltyvrije asymmetrische, high-speed, point-to-point open seriële communicatiestandaard voor hoogwaardige machine vision-, industriële inspectie- en verkeersbewakingssystemen. Het biedt een state-of-the-art methode voor het aansluiten van hoogwaardige camera's met een hoge resolutie op snelle opnamekaarten (of framegrabbers) via standaard, kant-en-klare 75Ω coaxkabels. Deze kosteneffectieve oplossing maakt de overdracht van gegevens, video en stilstaande beelden mogelijk; camerabesturing en triggering; en tot 13 W vermogen te leveren via een enkele kabel van maximaal 100 m lang met standaard BNC-, micro-BNC- of HD-BNC-connectoren.

De versie 2 van de vorig jaar goedgekeurde standaard, CoaXPress 2.0, verhoogt de gegevensoverdrachtsnelheid tot 12,5 Gbps voor kabels tot 40 m en tot 40 Mbps voor bidirectionele communicatie. Het ondersteunt hogere framesnelheden of hogere cameraresoluties voor het ontwikkelen van nog krachtigere videobeeldsystemen.

Evaluatieborden zijn beschikbaar voor de CoaXPress 2.0-familie van Microchip (zender, ontvanger en repeater) als ontwikkelingshulpmiddel voor klanten. De Microchip CoaXPress 2.0-familie omvat een apparaat aan de camerazijde dat alleen op de zender is gericht en drie transceiveropties met één chip. Elk is verpakt in een 16-pins quad-flat no-leads-pakket en is volledig achterwaarts compatibel met Microchip's CoaXPress 1.1-familie van apparaten.