基于FPGA的CameraLink接口设计是一种利用现场可编程门阵列（FPGA）技术来实现CameraLink通信标准的接口设计。CameraLink标准是一种视频接口，它基于ChannelLink技术进一步发展，用于高速视频数据的传输。该标准采用LVDS（低电压差分信号）技术进行数据传输，具有高数据传输速率和长距离传输能力。CameraLink标准规定使用两根导线进行LVDS传输，通过并转串发送器和串转并接收器，可以实现高达4.8Gb/s的数据传输速率。在该标准中，28位数据和1位时钟信号通过7:1的串行化比例进行转换，仅需5对LVDS信号通道即可完成同步传输，支持在多通道66MHz像素时钟频率下的6米传输距离。
在本文中，设计者通过使用Spartan-6系列的FPGA芯片（型号为XC6SD145）实现了CameraLink接口的设计，此系列FPGA特别适用于成本敏感型应用，能够提供低风险、低成本和低功耗的平衡解决方案。FPGA的高集成度为实现大批量应用提供了最低的总成本。该设计将原并转串驱动芯片SN75LVDS83的功能集成到了FPGA中，从而降低了功耗，并节省了产品的成本。这一设计还有利于产品的集成化和小型化，同时也成功地将数字图像数据传输到液晶屏上进行显示。
FPGA内部设计模块能够替代原有的并转串驱动芯片，实现了同等的功能，但以更少的硬件资源和更低的功耗来运作。在硬件设计方面，FPGA从视频设备中采集到的数字图像数据，包括24位RGB数据、行信号HSYNC、场信号VSYNC、数据使能信号DEN以及一位保留信号，共28路。然后通过锁相环（PLL）生成的传输时钟信号与图像数据一起传输到FPGA中。FPGA内部实现的并转串转换逻辑将28位CMOS数据信号串行化为4条LVDS数据流，通过LVDS链路发送至接收端。
CameraLink接口设计中包含的软件和硬件设计部分涵盖了从视频设备到FPGA的数据采集、处理和传输的整个过程。设计者利用FPGA强大的并行处理能力和可编程特性，实现了复杂的数据处理和接口协议转换，满足了高速数据传输的需求。此外，该设计还提供了对系统硬件电路的详细说明，包括原系统电路的原理图，为硬件工程师提供了具体的设计参考。
总结而言，该设计通过FPGA技术实现了CameraLink接口的创新设计，不仅达到了原并转串驱动芯片的性能，而且在成本、功耗和产品小型化方面取得了显著的进步。对于想要实现高速图像数据传输的应用来说，这种基于FPGA的CameraLink接口设计方案提供了一种高效的解决方案。同时，该设计的提出也表明了FPGA在视频处理及图像传输领域中具有广泛的应用前景和价值。
