【应用】方寸微T630国产USB3.0工业相机方案助力机器视觉快速发展，实时超高速处理并传输图像数据
工业相机是一种高度集成化的小型机器视觉系统，它将图像的采集、处理与通信功能集成在单一相机内，是机器视觉系统的一个关键部分。方寸微电子自主研发的T630国产USB3.0高速接口芯片在快速处理图像数据、实时超高速传输图像数据、多操作系统的适配等方面都可以完美适配工业相机的应用。
引言
机器视觉已成为工业“智造”的助推器，将助力中国制造大步迈向中国“智造”。而工业相机是机器视觉系统中的一个重要组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。
1. T630国产USB3.0高速接口芯片介绍
1.1 芯片基本信息介绍
机器视觉需要实时传输海量数据，因此行业发展离不开高速接口控制器的助力，T630芯片是方寸微电子自主研发的纯国产USB3.0超高速控制器，具有功能丰富、性能强劲、扩展性强等特点，可广泛适用于视频采集卡、工业采集卡、打印机、扫描仪、数字摄像机、测量采集设备等众多电子产品。
该芯片集成国产32位高性能RISC CPU，支持USB3.0、MUXIO、I2C、SPI、UART等多种接口，可快速在嵌入式主板上与FPGA/CPU进行对接通讯，作为USB3.0外扩芯片与PC或者服务器实现数据传输。值得一提的是，T630高速接口芯片的传输性能比业界标杆提升20%，而性价比优于业界标杆30%，打破了欧美厂商垄断十年的市场。
1.2 芯片内部架构
1.3 T630核心价值：
自主可控纯国产化，打破欧美长期垄断
工业级温度范围，大规模商用量产
本土化高效支持，大客户定制服务
持续成本优化，可靠供应保障
1.4 芯片产品特点
系统资源
集成32位国产CPU CK803S；最高工作频率200MHz
CK803S内置16KB I/D Cache，内置32KB DTCM
32KB ROM；256KB SRAM；8KB SRAM（系统专用）512KB/1MB片内Flash
通信接口
支持1路USB3.0 Device，接口速率5Gbps，向下兼容USB2.0/USB1.1，支持控制/批量/中断/等时传输类型
MUXIO接口支持最大32位数据位宽，最高120MHz接口频率，支持FIFO Slave、FIFO Master、SRAM Master、ADMUX Master四种工作模式
I2C接口支持Standard, Fast and Fast+ modes；支持HS-mode；支持主从模式
UART接口完全兼容高速NS 16C550A UART；最高波特率为3Mbit/s；集成32bytes TX/RX FIFO
SPI接口支持主从模式；支持中断和查询模式
其他资源
内置硬件DMA
内置POR（Power on Reset）电路
内置8个定时器
内置中断控制器
内置1个看门狗
封装形式：BGA121
封装尺寸：10.0mm*10.0mm*0.8mm
2. T630高速接口芯片工业相机应用方案
2.1 方案基本信息介绍
机器视觉已成为工业“智造”的助推器，将助力中国制造大步迈向中国“智造”。而工业相机是机器视觉系统中的一个重要组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉系统设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关。
方寸微电子推出的T630高速接口芯片，在USB工业相机应用方案中，推进了USB工业相机的国产化发展。USB3.0接口应用已经非常广泛，是最常见的接口之一。USB3.0接口有着传输高速、稳定、可独立供电等特性。USB协会在不断推动升级USB接口协议，伴随着USB3.0接口不断的推广普及，USB工业相机将解决高带宽传输，实现高帧率、高分辨率、远距离的实时进行，将工业相机带向更高端的阶段。
T630的USB工业相机方案是结合FPGA的多芯片方案。T630使用MUXIO接口的FIFO Slave模式与FPGA通信，同时支持使用I2C/UART/SPI方式与FPGA进行命令交互。
该方案可基于方寸T630高性能接口控制器芯片实现，方案前端摄像头将图像数据传输FPGA端处理，处理完的数据通过32位MUXIO连接我司接口芯片，MUXIO接口频率最高可达 120MHz，接口芯片将处理后的图像数据及视频数据通过USB3.0输出，传输速率最高可达420MB/s。典型工业相机产品及板卡：
2.2 方案优势
以工业相机在多种行业领域上的应用中，动辄上百万像素的图片，这就需要无论在何时何地，工业相机适配的高速接口控制器芯片都要实现三个基础功能：
快速处理图像数据；
实时超高速传输图像数据；
多操作系统的适配。
而方寸微电子自主研发的T630国产USB3.0高速接口芯片在这些方面都可以完美适配工业相机的应用。另外，该方案提供完整的SDK开发包：FPGA端提供稳定可靠的数据传输层接口，用户可以基于该接口层实现各种不同数据源的接入；T630端支持FreeRTOS实时系统及NonOS的两种开发方式，方便用户的二次开发。尤其针对典型应用场景提供了源码级方案支撑，可帮助客户缩短产品开发周期、降低整体开发成本、提升产品市场竞争力。
3. 结语
工业相机应用场景需要控制器芯片拥有稳定且高效的数据读写能力。T630以其出众的能力得到了广大客户的交口称赞，在行业内有口皆碑。方寸微电子将始终坚持以市场为龙头，以人才为根本，以开发自主知识产权的集成电路芯片为基础，持续创新，依靠技术优势，不断提升产品品质，为客户创造更多价值，助力机器视觉和自动化产业高速发展。
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