本發(fā)明屬于圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練，尤其涉及一種基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)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iodelay元件。對(duì)于xilinx7系列之前的fpga，iodelay元件的參考時(shí)鐘有多種，通常最低為200mhz；當(dāng)串行圖像的數(shù)據(jù)率高于400mhz時(shí)，則進(jìn)行數(shù)據(jù)跳變沿位置檢測(cè)時(shí)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)的跳變沿的情況。

2、對(duì)于xilinx7系列及更高等級(jí)的fpga，在iodelay元件的延遲調(diào)節(jié)過(guò)程中，不穩(wěn)定的延遲位置可能僅在延遲值改變的一小段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)采樣不穩(wěn)定狀態(tài)，而在延遲一段時(shí)間后長(zhǎng)時(shí)間采樣內(nèi)，難以檢測(cè)出采用不穩(wěn)定狀態(tài)，使用傳統(tǒng)的不穩(wěn)定區(qū)域檢測(cè)方法，在iodelay元件的延遲設(shè)置較長(zhǎng)時(shí)間后再檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)域漏檢測(cè)，從而導(dǎo)致最終設(shè)置的采樣位置出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。另外，對(duì)于xilinx6系列及更高等級(jí)的fpga，iodelay元件的延遲值設(shè)置除了可以在當(dāng)前位置基礎(chǔ)上進(jìn)行遞增遞減變化，還可以直接加載需要設(shè)置的目標(biāo)值，從而縮短設(shè)置的延遲時(shí)間。最后，若訓(xùn)練的控制脈沖與探測(cè)器內(nèi)部的采樣時(shí)鐘建立與保持時(shí)間不夠，特別是在探測(cè)器控制脈沖的寬度受上升沿與下降沿時(shí)間的影響低于一個(gè)像素時(shí)鐘周期寬度的情況下，可能存在采樣亞穩(wěn)態(tài)或者采樣不到觸發(fā)脈沖從而不輸出訓(xùn)練字的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提供一種基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，以解決iodelay元件的檢測(cè)時(shí)機(jī)相對(duì)延遲設(shè)置間隔較長(zhǎng)時(shí)間后再檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)域漏檢測(cè)從而導(dǎo)致最終設(shè)置的采樣位置出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤的技術(shù)問(wèn)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、一種基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，包括如下步驟：當(dāng)探測(cè)器處于上電等待狀態(tài)時(shí)，循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值從零開始遞增，在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值且訓(xùn)練使能信號(hào)為高電平時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)將循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零并從零開始遞增并對(duì)iodelay元件的延遲值進(jìn)行設(shè)置，在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入位校正延遲狀態(tài)，此時(shí)將循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零并從零開始遞增并對(duì)iodelay元件的延遲值進(jìn)行設(shè)置，在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定情況采樣狀態(tài)，此時(shí)將循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零并從零開始遞增，在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定情況判斷狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到第二個(gè)跳變沿且第二個(gè)跳變沿與第一個(gè)跳變沿的間隔長(zhǎng)度大于串行圖像數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的1/4時(shí)或當(dāng)檢測(cè)次數(shù)達(dá)到iodelay元件的延遲最大值時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入計(jì)算采樣位置狀態(tài)，否則子狀態(tài)機(jī)返回位校正延遲狀態(tài)；在子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入計(jì)算采樣位置狀態(tài)后，計(jì)算iodelay元件最終的延遲值，然后子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入位校正后的延遲設(shè)置狀態(tài)，對(duì)當(dāng)前通道iodelay元件最終的延遲值進(jìn)行設(shè)置，然后子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入字校正子狀態(tài)進(jìn)行字校正訓(xùn)練，當(dāng)字校正成功或字校正失敗的次數(shù)與串行圖像數(shù)據(jù)的位寬相同時(shí)，子狀態(tài)機(jī)進(jìn)入通道校正子狀態(tài)進(jìn)行字校正訓(xùn)練，當(dāng)通道校正成功或者通道校正失敗的次數(shù)與串行圖像數(shù)據(jù)的位寬相同時(shí)，子狀態(tài)機(jī)返回上電等待狀態(tài)。

4、進(jìn)一步的，在位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)、位校正延遲狀態(tài)、位校正后的延遲設(shè)置狀態(tài)中，通過(guò)延遲器對(duì)iodelay元件的延遲值進(jìn)行設(shè)置，且在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為零時(shí)發(fā)出；其中，位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)設(shè)置的延遲值為零；位校正延遲狀態(tài)設(shè)置的首個(gè)延遲值與位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)設(shè)置的延遲值相同；位校正后的延遲設(shè)置狀態(tài)設(shè)置的延遲值為計(jì)算后的采樣位置。

5、進(jìn)一步的，延遲器的延遲值設(shè)置方式有兩種，第一種設(shè)置方式是使用延遲復(fù)位信號(hào)、延遲指示信號(hào)結(jié)合延遲使能信號(hào)，延遲指示信號(hào)包括延遲遞增指示信號(hào)和遞減指示信號(hào)，延遲使能信號(hào)包括延遲遞增使能信號(hào)和延遲遞減使能信號(hào)，當(dāng)延遲使能信號(hào)為高電平且延遲指示信號(hào)為低電平時(shí)，延遲值遞減，當(dāng)延遲使能信號(hào)為高電平且延遲指示信號(hào)為高電平時(shí)，延遲值遞增，當(dāng)延遲復(fù)位信號(hào)為高電平時(shí)，延遲值復(fù)位為零；第二種設(shè)置方式是使用延遲加載值信號(hào)和延遲加載使能信號(hào)，當(dāng)延遲加載使能信號(hào)為高電平時(shí)，延遲加載值信號(hào)的延遲值直接寫入延遲器。

6、進(jìn)一步的，在穩(wěn)定情況判斷狀態(tài)中，若穩(wěn)定狀態(tài)指示信號(hào)為高電平，則判斷采樣穩(wěn)定；若不穩(wěn)定指示信號(hào)為低電平，則判斷采樣不穩(wěn)定。

7、進(jìn)一步的，在穩(wěn)定情況采樣狀態(tài)中，當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值時(shí)判斷穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大小，當(dāng)穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于或等于循環(huán)計(jì)數(shù)器的最大循環(huán)值的2倍時(shí)，設(shè)置穩(wěn)定狀態(tài)指示信號(hào)為高電平，否則設(shè)置不穩(wěn)定指示信號(hào)為高電平。

8、進(jìn)一步的，在穩(wěn)定情況采樣狀態(tài)中，當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為零時(shí)，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零，在穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的其余計(jì)數(shù)值下，判斷當(dāng)前采樣值與當(dāng)前采樣延遲值是否相等，若相等，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值遞增加1，否則將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零；在穩(wěn)定情況判斷狀態(tài)中，判斷當(dāng)前采樣值與當(dāng)前采樣延遲值是否相等，若相等，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值遞增加1，否則將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零。

9、進(jìn)一步的，對(duì)于探測(cè)器的時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，在線路板的物理介質(zhì)層面上使用相同的驅(qū)動(dòng)器、相同的走線層及走線長(zhǎng)度；在時(shí)序軟件上，時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)在相同的時(shí)鐘控制下工作，使得跳變沿的位置對(duì)齊。

10、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：

11、1、在檢測(cè)算法上采用更嚴(yán)厲的采樣不穩(wěn)定檢測(cè)策略，即在iodelay元件的延遲值開始改變后立即進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè)，只要出現(xiàn)采樣變化即判定為采樣存在抖動(dòng)；為避免系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路延時(shí)導(dǎo)致不同的延遲值下的穩(wěn)定計(jì)數(shù)值疊加在一起導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，穩(wěn)定計(jì)數(shù)器在延遲發(fā)送的時(shí)候開始進(jìn)行清零；同時(shí)在首個(gè)延遲值判斷前提前進(jìn)入位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)，讓首個(gè)延遲值持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間，避免因?yàn)槌跏紤B(tài)的不一致導(dǎo)致的誤檢測(cè)；在檢測(cè)階段的末尾通過(guò)對(duì)穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值判定采樣是否穩(wěn)定；這樣，可對(duì)不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行有效的檢測(cè)。

12、2、針對(duì)延遲器的延遲設(shè)置，采用直接加載延遲值的1個(gè)步驟達(dá)到預(yù)期延遲值，而非先進(jìn)行延遲器的復(fù)位后再進(jìn)行逐個(gè)tap位置遞增的方式需要（預(yù)期延遲值+1）個(gè)步驟達(dá)到預(yù)期延遲值，可縮減延遲器的調(diào)節(jié)時(shí)間，提高時(shí)效。

13、3、針對(duì)高速信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能受時(shí)序和傳輸鏈路的影響而出現(xiàn)采樣亞穩(wěn)態(tài)導(dǎo)致工作不穩(wěn)定，將探測(cè)器的時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)包括訓(xùn)練控制信號(hào)在線路板的物理介質(zhì)層面上使用相同的驅(qū)動(dòng)器、相同的走線層及走線長(zhǎng)度；在時(shí)序軟件上，時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)在相同的時(shí)鐘控制下工作，保證跳變沿的位置對(duì)齊，從而保證探測(cè)器內(nèi)部采樣具有足夠的建立與保持時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，在位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)、位校正延遲狀態(tài)、位校正后的延遲設(shè)置狀態(tài)中，通過(guò)延遲器對(duì)iodelay元件的延遲值進(jìn)行設(shè)置，且在循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為零時(shí)發(fā)出；其中，位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)設(shè)置的延遲值為零；位校正延遲狀態(tài)設(shè)置的首個(gè)延遲值與位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)設(shè)置的延遲值相同；位校正后的延遲設(shè)置狀態(tài)設(shè)置的延遲值為計(jì)算后的采樣位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，延遲器的延遲值設(shè)置方式有兩種，第一種設(shè)置方式是使用延遲復(fù)位信號(hào)、延遲指示信號(hào)結(jié)合延遲使能信號(hào)，延遲指示信號(hào)包括延遲遞增指示信號(hào)和遞減指示信號(hào)，延遲使能信號(hào)包括延遲遞增使能信號(hào)和延遲遞減使能信號(hào)，當(dāng)延遲使能信號(hào)為高電平且延遲指示信號(hào)為低電平時(shí)，延遲值遞減，當(dāng)延遲使能信號(hào)為高電平且延遲指示信號(hào)為高電平時(shí)，延遲值遞增，當(dāng)延遲復(fù)位信號(hào)為高電平時(shí)，延遲值復(fù)位為零；第二種設(shè)置方式是使用延遲加載值信號(hào)和延遲加載使能信號(hào)，當(dāng)延遲加載使能信號(hào)為高電平時(shí)，延遲加載值信號(hào)的延遲值直接寫入延遲器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，在穩(wěn)定情況判斷狀態(tài)中，若穩(wěn)定狀態(tài)指示信號(hào)為高電平，則判斷采樣穩(wěn)定；若不穩(wěn)定指示信號(hào)為低電平，則判斷采樣不穩(wěn)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，在穩(wěn)定情況采樣狀態(tài)中，當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到最大循環(huán)值時(shí)判斷穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大小，當(dāng)穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于或等于循環(huán)計(jì)數(shù)器的最大循環(huán)值的2倍時(shí)，設(shè)置穩(wěn)定狀態(tài)指示信號(hào)為高電平，否則設(shè)置不穩(wěn)定指示信號(hào)為高電平。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，在穩(wěn)定情況采樣狀態(tài)中，當(dāng)循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為零時(shí)，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零，在穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的其余計(jì)數(shù)值下，判斷當(dāng)前采樣值與當(dāng)前采樣延遲值是否相等，若相等，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值遞增加1，否則將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零；在穩(wěn)定情況判斷狀態(tài)中，判斷當(dāng)前采樣值與當(dāng)前采樣延遲值是否相等，若相等，將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值遞增加1，否則將穩(wěn)定循環(huán)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值設(shè)置為零。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，其特征在于，對(duì)于探測(cè)器的時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，在線路板的物理介質(zhì)層面上使用相同的驅(qū)動(dòng)器、相同的走線層及走線長(zhǎng)度；在時(shí)序軟件上，時(shí)序復(fù)位信號(hào)與其余的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)在相同的時(shí)鐘控制下工作，使得跳變沿的位置對(duì)齊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于高速多通道應(yīng)用的探測(cè)器串行圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練方法，在iodelay元件的延遲值開始改變后立即進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè)，只要出現(xiàn)采樣變化即判定為采樣存在抖動(dòng)；為避免系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路延時(shí)導(dǎo)致不同的延遲值下的穩(wěn)定計(jì)數(shù)值疊加在一起導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，穩(wěn)定計(jì)數(shù)器在延遲發(fā)送的時(shí)候開始進(jìn)行清零；同時(shí)在首個(gè)延遲值判斷前提前進(jìn)入位校正前的準(zhǔn)備狀態(tài)，讓首個(gè)延遲值持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間，避免因?yàn)槌跏紤B(tài)的不一致導(dǎo)致的誤檢測(cè)；在檢測(cè)階段的末尾通過(guò)對(duì)穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值判定采樣是否穩(wěn)定；這樣，可對(duì)不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行有效的檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：余達(dá),薛棟林,李國(guó)寧,薛旭成,梅貴,王玉龍,喬冠宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15