Встроенное программное обеспечение цифровой камеры для PC104
Заказчик
Совместное белорусско-германское предприятие СООО "Проскан Специальные Инструменты". Деятельность компании связана с разработкой приборов для промышленности, научных исследований, лабораторной диагностики и медицины.
Задача
Разработать встроенное программное обеспечение для управления внутренним оборудованием камеры HS 301 и реализовать удаленное управление через Ethernet-интерфейс.
Разработка программного обеспечения для платы управления необходима для создания системы визуализации и регистрации слабых световых потоков, полученных от спектрального оборудования.
Камеры предназначены для получения высококачественного изображения с матрицы фоточувствительных элементов (2048x2048 пикселов) в диапазоне длин волн от 400 до 1000 нм в составе оптических и электронных микроскопов, а также для применения в качестве системы регистрации в составе спектральных приборов различного назначения.
Решение
Наряду с оптимизацией дистрибутива Embedded Linux встраиваемого в аппаратную платформу PC104 Advantech PC-3350 (RAM 64Mb, Flash 64Mb) было разработано программное обеспечение с функциями:
- инициализации и тестирования оборудования при включении камеры HS301;
- непрерывного мониторинга состояния оборудования;
- установления соединения с внешним компьютером посредством Ethernet-интерфейса;
- приема команд от внешнего компьютера по специализированному протоколу и их выполнения;
- установки режимов работы КМОП матрицы по SPI-интерфейсу;
- получения данных с платы предварительного сбора и обработки информации на базе ПЛИС Xilinx Spartan3 по ISA шине;
- управления другим оборудованием камеры HS 301.
Реализованные режимы измерения
- одиночная съёмка (Limited-mode);
- безостановочная съёмка (Non-stop mode);
- режим полного изображения с максимальным разрешением;
- режим полного вертикального биннинга;
- "однодорожечный" режим;
- "многодорожечный" режим;
- режим работы с регионами;
- режимы считывания 8, 10, 14 бит при частоте дискретизации 48 МГц.
Технические характеристики камеры
| Тип фотоприемника |
КМОП фотоприемник
Fillfactory LUPA-4000-M
|
| Размер фоточувствительного элемента (пиксела) |
12x12 мкм |
| Размер фоточувствительного поля |
24.576x24.576 мм |
| Разрядность АЦП |
8, 10, 14 бит |
| Динамический диапазон камеры |
не менее 67 дБ |
| Интерфейс связи с PC |
Ethernet 100 Base-T |
Преимущества и характеристики
- Адаптированный дистрибутив Linux для применения в серии устройств;
- Расширенная поддержка конфигурационных файлов, для создания новых камер без внесения изменений в исходный код;
- Система бездискового протоколирования;
- Функция удаленного обновления ПО;
- Создание универсальных протоколов для серии приборов;
- Режим "эмулятора", для быстрой отладки новых функций клиентского ПО.
| Технологии |
Embedded Linux, PC/104, Ethernet, ISA |
| Языки программирования |
ANSI C, С++ |
| Средства разработки |
GCC, GDB, Eclipse |
| Средства управления проектом |
MS Project, CVS |
| Трудозатраты |
40 человеко-дней |
| Срок выполнения проекта |
1,5 месяца |
|
|
|
