رابط الكاميرا مصمم للسرعة

في أواخر التسعينيات، تم إنشاء مجموعة شرائح تسمى Channel Link (اختصار C-Link) بنجاح في المختبر الوطني لأشباه الموصلات في الولايات المتحدة. يمكن للواجهة التي تستخدم هذه الشريحة زيادة سرعة النقل الأصلية من 250 ميجابت/ثانية فقط إلى 6.4 جيجابت/ثانية بعد المعالجة المتوازية، والتكلفة دون تغيير تقريبًا. وهذا يجعله بديلاً مثاليًا لزيادة إنتاجية البيانات دون زيادة عدد الكابلات.

يستخدم رابط القناة وضع تشوير LVDS (إشارات تفاضلية منخفضة الجهد)، مكونًا من 3 أو 4 أو 8 شرائح لنقل البيانات بالتوازي، وساعة متزامنة مكونة بشكل مستقل لكل قناة. تحتوي مجموعة الشرائح ذات 3 قنوات على 21 مدخلاً ومخرجًا أحادي الطرف لواجهة المستخدم، بينما تحتوي مجموعة الشرائح ذات 4 قنوات على 28 مدخلاً ومخرجًا أحادي الطرف. تحتوي مجموعة الشرائح ذات 8 قنوات على 48 مدخلاً ومخرجًا أحادي النهاية. يمكن فهمها ببساطة على أنها ذات اتجاهين ذات مسارين، و ذات اتجاهين بأربعة مسارات، و ذات اتجاهين بثمانية مسارات.

في عام 2000، وفي إطار الترويج لرابطة صناعة الأتمتة الأمريكية (AIA)، تطورت Channel Link لتصبح معيارًا صناعيًا مخصصًا للمنتجات المرئية العلمية والصناعية، بما في ذلك الكاميرات والكابلات وبطاقات التقاط الصور، وبالتالي تحولت إلى Camera Link.

Camera Link هو إصدار من Channel Link يستخدم مجموعة شرائح ذات 4 قنوات، بإجمالي إنتاجية يبلغ 2.38 جيجابت/ثانية. وعلى هذا الأساس، يمكن وضع 3 شرائح على التوازي، بإجمالي إنتاجية يتجاوز 7 جيجابت/ثانية. تمكنت الكاميرات منذ ذلك الحين من تطوير دقة أعلى ومعدلات إطارات أعلى

منذ بدايتها، استمرت واجهة Camera Link في الخضوع للعديد من الترقيات والتحويلات للتكيف مع متطلبات إنتاجية البيانات المتزايدة الارتفاع. ونتيجة لذلك، يمكننا أن نرى أربعة إصدارات من Base، وMedium، وFull، وDeca في السوق. وهي تختلف في معدلات البيانات التي يمكنها إرسالها، ويمكن لبعضها أيضًا استخدام كابلين للإرسال إذا لزم الأمر.

ينقل تكوين Camera Link "الأساسي" الإشارات عبر موصل/كابل واحد. الكابل المستخدم هو موصل MDR ("Mini D Ribbon") ذو 26 سنًا، مُحسّن بواسطة 3M لإشارات LVDS. بالإضافة إلى أزواج LVDS الخمسة التي تنقل بيانات الفيديو التسلسلية (24 بت من البيانات و4 بتات تأطير/تمكين)، يحمل الموصل أيضًا 4 إشارات تحكم منفصلة LVDS وقناتي اتصال تسلسليين غير متزامنين LVDS، للتواصل مع الكاميرا. عند أقصى تردد تشغيل للشرائح (85 ميجا هرتز) بشكل أساسي

ينتج الإعداد معدل نقل بيانات فيديو يبلغ 2.04 جيجابت/ثانية (255 ميجابايت/ثانية).

تشتمل مواصفات رابط الكاميرا "المتوسط" و"الكامل" على تكوينات ذات نطاق ترددي أعلى توفر مسارًا إضافيًا لبيانات الفيديو من خلال موصل ثانٍ أو كابل ثانٍ. يعمل التكوين "متوسط" على مضاعفة عرض النطاق الترددي للفيديو، مما يضيف 24 بت من البيانات ونفس 4 بتات تأطير/تمكين كما في التكوين "الأساسي". وينتج عن ذلك مسار بيانات فيديو بعرض 48 بت مع إنتاجية تصل إلى 4.08 جيجابت/ثانية (510 ميجابايت/ثانية). يضيف التكوين "الكامل" 16 بت أخرى إلى مسار البيانات، مما يؤدي إلى مسار فيديو بعرض 64 بت يمكنه حمل 5.44 جيجابت/ثانية (680 ميجابايت/ثانية).

مع التطوير الإضافي لتقنية الكاميرا، لم يعد معيار Camera Link Full الأصلي قادرًا على تلبية متطلبات الحصول على الصور لبعض الكاميرات فائقة الدقة، لذلك تمت إعادة تخصيص البتات الثمانية غير المستخدمة في معيار Camera Link Full واستخدامها، يأتي رابط الكاميرا القياسي الجديد "Deca" من هذا. بموجب معيار "Deca"، يمكن إنشاء عرض مسار بيانات 80 بت من خلال موصلين أو كابل ثانٍ، مما يوسع عرض النطاق الترددي للبيانات بشكل كبير وقادر على حمل 6.8 جيجابت/ثانية (850 ميجابايت/ثانية)

حاليًا، تستخدم الشركات المصنعة للكاميرات السائدة في الصناعة مصطلح "Camera Link Deca" للإشارة إلى الكاميرات وأدوات التقاط الإطارات المتوافقة مع هذا الوضع. ومع ذلك، تستخدم بعض الشركات المصنعة "Extensive Full" للإشارة إلى تكوين Deca، ولا تزال بعض الشركات المصنعة تستخدم "Camera Link Full" لوصف وضع Deca.

يتم عرض الإصدار المبكر من واجهة Camera Link على اليسار، باستخدام موصل Delta Ribbon الصغير ذو 26 سنًا (MDR-26). يتم انحراف المسامير بسهولة تحت دعم اللوحة الوسطى. بدءًا من الإصدار القياسي 1.2، يُسمح بمتغير الانكماش SDR-26. كما هو موضح في الصورة على اليمين، فإن الدبابيس تلتف بإحكام على منفذ الاتصال وليس من السهل فكها، مما يجعل التوصيل والفصل أكثر موثوقية.

في الإصدار 1.2 القياسي الذي تمت ترقيته في عام 2007، تم تقديم موصل SDR الصغير ("Shrunk D Ribbon") (SDR-26) ووصلة الطاقة على الكاميرا (PoCL)، مما أدى إلى ظهور واجهة Mini Camera Link وPower on Camera Link. وظيفة (PoCL للاختصار).

إن السعي لتحقيق معدلات نقل أعلى في التطبيقات الصناعية هو أمر أبدي. تعد كيفية زيادة عرض النطاق الترددي للبيانات وتحسين موثوقية الإرسال وزيادة مسافة الإرسال مع تقليل التكاليف أيضًا جزءًا مهمًا من التنمية الصناعية.