本發(fā)明屬于cmos圖像訓(xùn)練，尤其涉及一種cmos圖像數(shù)據(jù)的訓(xùn)練方法。

背景技術(shù)：

1、cmos探測(cè)器通常輸出串行模式的圖像數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行串行圖像數(shù)據(jù)的位校正，尋找最佳采樣位置，通常會(huì)使用輸入/輸出延遲器(iodelay)。對(duì)于xilinx7系列之前的fpga，iodelay的參考時(shí)鐘有多種，通常最低頻率為200mhz；當(dāng)串行圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)率高于400mbps時(shí)，對(duì)串行圖像數(shù)據(jù)跳變沿的位置檢測(cè)，必然能檢測(cè)到兩個(gè)跳變沿位置；而當(dāng)串行圖像的數(shù)據(jù)率低于200mbps時(shí)，則可能存在檢測(cè)不到串行圖像數(shù)據(jù)的跳變沿。

2、對(duì)于xilinx7系列及更高等級(jí)的fpga，其內(nèi)部的iodelay可使用的tap數(shù)相對(duì)7系列之前的fpga減少了一半，也就是在相同頻率的參考時(shí)鐘下，使用iodelay可調(diào)節(jié)的延遲范圍縮減了一半。原來使用iddr方式能連續(xù)覆蓋的區(qū)域也會(huì)出現(xiàn)采樣盲區(qū)，原來必定能檢測(cè)到兩個(gè)跳變沿的信號(hào)可能僅能檢測(cè)到一個(gè)跳變沿，原來能檢測(cè)到一個(gè)跳變沿的信號(hào)可能檢測(cè)不到跳變沿。另外，在高頻應(yīng)用中，隨著可調(diào)節(jié)的tap數(shù)的減少，采樣可利用的區(qū)域減小，因此需要根據(jù)采樣情況重新調(diào)節(jié)采樣策略。

3、公開號(hào)為cn107659807a的發(fā)明專利，在字校正階段基于交替變換的訓(xùn)練脈沖，僅在正確的字?jǐn)?shù)據(jù)組合順序下方可獲得正確的訓(xùn)練字，避免了錯(cuò)誤的字組合而導(dǎo)致通道訓(xùn)練失敗。

4、公開號(hào)為cn108810431a的發(fā)明專利，通過高頻采樣的計(jì)數(shù)位置結(jié)合iodelay的精細(xì)相位調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)鐘周期內(nèi)的精細(xì)采樣，從而獲得穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采樣位置。

5、公開號(hào)為cn111586324a的發(fā)明專利，通過在并行p/2位的并行數(shù)據(jù)前加入可選擇的移位寄存器，實(shí)現(xiàn)可控的1/2像素時(shí)鐘周期的延遲，可克服環(huán)境溫度的變化可能出現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換過程中每次截取的串行數(shù)據(jù)相對(duì)位置不同而出現(xiàn)的訓(xùn)練錯(cuò)誤。

6、公開號(hào)為cn112118441a的發(fā)明專利，通過對(duì)位校正循環(huán)周期長(zhǎng)度的限定，保證每次進(jìn)行數(shù)據(jù)穩(wěn)定性檢測(cè)時(shí)iodelay的設(shè)置延遲已經(jīng)發(fā)揮作用而且狀態(tài)已經(jīng)穩(wěn)定，通過對(duì)iodelay的延遲次數(shù)限定，保證即使僅檢測(cè)出一個(gè)跳變沿位置，也能形成另1個(gè)虛擬的跳變沿位置；通過對(duì)數(shù)據(jù)穩(wěn)定和非穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，保證檢測(cè)跳變沿位置的穩(wěn)定可靠；通過對(duì)訓(xùn)練遙測(cè)信息的限定，在訓(xùn)練出現(xiàn)問題時(shí)可快速定位出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，獲取出錯(cuò)原因。

7、公開號(hào)為cn113141476a的發(fā)明專利，針對(duì)低頻應(yīng)用，使用雙沿采樣器(iddr)的雙沿采樣，拓寬采樣時(shí)鐘對(duì)串行圖像數(shù)據(jù)的采樣范圍，獲取最佳的采樣位置，有利于避免溫度漂移的影響。針對(duì)高頻應(yīng)用，使用iserdes進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，高頻時(shí)鐘僅驅(qū)動(dòng)io資源，可在更高的頻率下應(yīng)用。在低頻的并行時(shí)鐘域，采用不同延時(shí)相位的并行字段數(shù)據(jù)組合，克服隨溫度漂移而出現(xiàn)的并行數(shù)偏差半個(gè)word，保證訓(xùn)練的穩(wěn)定可靠。

8、公開號(hào)為cn113179359a的發(fā)明專利，在通道訓(xùn)練階段基于同步字檢測(cè)通道訓(xùn)練是否成功，出現(xiàn)最末同步字的位置與同步控制信號(hào)的相對(duì)延遲像素時(shí)鐘個(gè)數(shù)；在通道訓(xùn)練結(jié)束后，每次檢測(cè)到最后一個(gè)同步字后產(chǎn)生數(shù)據(jù)有效信號(hào)。

9、公開號(hào)為cn115190258a的發(fā)明專利，將探測(cè)器在輸出有效數(shù)據(jù)前的四個(gè)同步字進(jìn)行組合，同時(shí)進(jìn)行字校正和通道校正，保證每行時(shí)序復(fù)位后接收到的圖像數(shù)據(jù)時(shí)訓(xùn)練好的圖像數(shù)據(jù)。

10、公開號(hào)為cn117395490a的發(fā)明專利，根據(jù)控制器的內(nèi)部資源和面陣探測(cè)器的幀間冗余時(shí)間，分三種工作模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

11、公開號(hào)為cn117171088a的發(fā)明專利，根據(jù)采樣到的穩(wěn)定區(qū)域個(gè)數(shù)和不穩(wěn)定區(qū)域個(gè)數(shù)進(jìn)行分類處理，并分別進(jìn)行串行圖像數(shù)據(jù)和采樣時(shí)鐘的延遲進(jìn)行采樣區(qū)域拓展，獲取完整的采樣信息，從而設(shè)置最佳的采樣位置。

12、公開號(hào)為cn115936147a的發(fā)明專利，通過使用與串行數(shù)據(jù)間低溫度漂移的伴隨時(shí)鐘，避免溫度變化導(dǎo)致的串行圖像數(shù)據(jù)采樣錯(cuò)誤；通過溫度傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度變化，然后根據(jù)溫度的變化進(jìn)行時(shí)序復(fù)位信號(hào)相位的調(diào)整，從而保證探測(cè)器內(nèi)部時(shí)序復(fù)位信號(hào)的采樣不會(huì)出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)。

13、公開號(hào)為cn115242932a的發(fā)明專利，在字校正階段，采用單個(gè)計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生有效數(shù)據(jù)的寫入脈沖并控制寫操作地址，每次字校正的脈沖僅在輸出有效寫入脈沖的那個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)前作用，避免重復(fù)寫入兩組數(shù)據(jù)，降低資源使用率。

14、上述專利都是針對(duì)xilinx7系列之前的fpga進(jìn)行的設(shè)計(jì)，并不能應(yīng)對(duì)xilinx7系列及更高等級(jí)的fpga內(nèi)部的iodelay的tap數(shù)減半的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提供一種cmos圖像數(shù)據(jù)的訓(xùn)練方法，以解決xilinx7系列及更高等級(jí)的fpga內(nèi)部的iodelay所使用的tap數(shù)減半時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性差的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種cmos圖像數(shù)據(jù)的訓(xùn)練方法，包括低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練和高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練；其中，

4、在進(jìn)行低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練時(shí)，對(duì)于位校正階段的采樣，包括如下四種狀態(tài)：

5、(1)當(dāng)上升沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)與下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)分別檢測(cè)到1個(gè)不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在上升沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值與下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)域的最小值之間的中點(diǎn)處；

6、(2)當(dāng)上升沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到1個(gè)不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在上升沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值和下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值之間的中點(diǎn)處；

7、(3)當(dāng)下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到1個(gè)不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)域的最小值的一半處；

8、(4)當(dāng)上升沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)與下降沿可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)均未檢測(cè)到不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在上升沿可檢測(cè)區(qū)域的中點(diǎn)處；

9、在進(jìn)行高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練時(shí)，對(duì)于位校正階段的采樣，包括如下四種狀態(tài)：

10、(1)當(dāng)檢測(cè)到兩個(gè)不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在檢測(cè)到的第一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值與檢測(cè)到的第二個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最小值之間的中點(diǎn)處；

11、(2)當(dāng)只檢測(cè)到一個(gè)不穩(wěn)定位置且檢測(cè)到的第一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最小值大于或等于輸入輸出延遲器的最大延遲值的一半時(shí)，將采樣位置設(shè)置在檢測(cè)到的第一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最小值的一半處；

12、(3)當(dāng)只檢測(cè)到一個(gè)不穩(wěn)定位置且檢測(cè)到的第一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值小于或等于輸入輸出延遲器的最大延遲值的一半時(shí)，將采樣位置設(shè)置在輸入輸出延遲器的最大延遲值的一半減去檢測(cè)到的第一個(gè)不穩(wěn)定區(qū)域的最大值的一半的位置處；

13、(4)當(dāng)未檢測(cè)到不穩(wěn)定位置時(shí)，將采樣位置設(shè)置在輸入輸出延遲器的最大延遲值的一半處。

14、進(jìn)一步的，低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練基于低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換器、輸入輸出延遲器、雙沿采樣器、雙路復(fù)用器、p位移位寄存器、數(shù)據(jù)緩沖器和可控并行移位寄存器，成像探測(cè)器輸出的差分串行圖像數(shù)據(jù)經(jīng)差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為單端數(shù)據(jù)后輸入至輸入輸出延遲器進(jìn)行延遲，延遲后的單端數(shù)據(jù)傳送至雙沿采樣器，雙沿采樣器輸出兩路采樣數(shù)據(jù)至雙路復(fù)用器，雙路復(fù)用器根據(jù)外部的上升或下降沿控制信號(hào)選擇一路采樣數(shù)據(jù)，經(jīng)復(fù)用選擇的采樣數(shù)據(jù)傳送到p位移位寄存器，p位移位寄存器輸出p位并行數(shù)據(jù)，送入數(shù)據(jù)緩沖器，數(shù)據(jù)緩沖器輸出跨時(shí)鐘域后的并行數(shù)據(jù)送入可控并行移位寄存器，可控并行移位寄存器輸出進(jìn)行通道訓(xùn)練后的并行數(shù)據(jù)。

15、進(jìn)一步的，雙沿采樣器的采樣時(shí)鐘為成像控制器內(nèi)部的本地時(shí)鐘，頻率與串行圖像數(shù)據(jù)的頻率相同，且等于或小于輸入輸出延遲器的最小參考時(shí)鐘頻率。

16、進(jìn)一步的，上升或下降沿控制信號(hào)為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的可檢測(cè)區(qū)域?yàn)樯仙乜蓹z測(cè)區(qū)域，上升或下降沿控制信號(hào)為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的可檢測(cè)區(qū)域?yàn)橄陆笛乜蓹z測(cè)區(qū)域。

17、進(jìn)一步的，輸入輸出延遲器的tap個(gè)數(shù)為2n，n為大于1的正整數(shù)；則低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)可用的tap數(shù)為2n+1，上升或下降沿控制信號(hào)的電平值為低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)可用的tap數(shù)的最高位。

18、進(jìn)一步的，高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練基于高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換器、輸入輸出延遲器、雙沿采樣器、m位移位寄存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、五個(gè)d觸發(fā)器、兩個(gè)反相器和m/2位移位寄存器，成像探測(cè)器輸出的差分串行圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為單端數(shù)據(jù)后經(jīng)輸入輸出延遲器進(jìn)行延遲，延遲后的單端數(shù)據(jù)送入雙沿采樣器與成像探測(cè)器內(nèi)部的伴隨時(shí)鐘進(jìn)行雙沿采樣，雙沿采樣后的一路信號(hào)經(jīng)過第一d觸發(fā)器后輸出上升沿采樣信號(hào)送入m位移位寄存器，雙沿采樣后的另一路信號(hào)經(jīng)過第二d觸發(fā)器后輸出下降沿采樣信號(hào)送入m位移位寄存器，同時(shí)下降沿采樣信號(hào)經(jīng)過第三d觸發(fā)器后輸出下降沿采樣延遲信號(hào)送入m位移位寄存器，m位移位寄存器輸出移位數(shù)據(jù)送入經(jīng)第四d觸發(fā)器鎖存后輸出送入跨時(shí)鐘域的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。

19、進(jìn)一步的，成像探測(cè)器內(nèi)部的伴隨時(shí)鐘的頻率是串行圖像數(shù)據(jù)頻率的一半，偶數(shù)的字校正電平控制信號(hào)在每個(gè)脈沖信號(hào)的上升沿使能取反操作，并連接到第一反相器的en端，字校正電平控制信號(hào)用于控制m位移位寄存器在高電平和低電平階段分別實(shí)現(xiàn)不同的并行數(shù)據(jù)組合；m/2位移位寄存器產(chǎn)生并行數(shù)據(jù)加載使能信號(hào)，m/2位移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端連接低電平，m/2位移位寄存器的并行置位端連接高電平，m/2位移位寄存器的并行置位控制端連接第二反相器的控制信號(hào)，m/2位移位寄存器每移動(dòng)一次增加1位的0；

20、當(dāng)m/2位移位寄存器內(nèi)的值全為0時(shí)，將并行數(shù)據(jù)加載使能信號(hào)設(shè)置為高電平，并在下一個(gè)時(shí)鐘設(shè)置為全1；字校正電平控制信號(hào)連接第五d觸發(fā)器的第一使能端；第五d觸發(fā)器的第二使能端連接m/2位移位寄存器的低3位，低3位為第2位和第0位取反后與第1位相與；第五d觸發(fā)器的第三使能端為經(jīng)過第二反相器的控制信號(hào)的取反，即當(dāng)?shù)谖錮觸發(fā)器輸入的字校正電平控制信號(hào)為高電平且m/2位移位寄存器的低3位的值為010且第二反相器的控制信號(hào)為低電平時(shí)，第二反相器的控制信號(hào)輸出高電平脈沖；m/2移位寄存器輸出并行數(shù)據(jù)加載使能信號(hào)對(duì)第四d觸發(fā)器進(jìn)行控制，當(dāng)并行數(shù)據(jù)加載使能信號(hào)為高電平時(shí)，使能第四d觸發(fā)器輸出。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造能夠取得如下有益效果：

22、1、針對(duì)低頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練，使用成像控制器內(nèi)部的本地時(shí)鐘進(jìn)行雙沿采樣器的雙沿采樣，拓寬采樣時(shí)鐘對(duì)串行圖像數(shù)據(jù)的采樣范圍，獲取最佳的采樣位置，并針對(duì)低頻采樣狀態(tài)下可能出現(xiàn)采樣區(qū)域覆蓋不全面而出現(xiàn)的采樣區(qū)域不連續(xù)的情況設(shè)置不同的采樣點(diǎn)位置，有利于避免溫度漂移的影響。

23、2、針對(duì)高頻cmos圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練，使用成像探測(cè)器內(nèi)部的具有與串行圖像數(shù)據(jù)相同延遲特性的伴隨時(shí)鐘進(jìn)行采樣，并針對(duì)不同的采樣狀態(tài)設(shè)置不同的采樣點(diǎn)位置，從而保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠。