[发明专利]一种基于VDMA的零拷贝触发采集装置及方法

权利要求书

1.一种基于VDMA的零拷贝触发采集装置，包括图像传感器，FPGA芯片和CPU端；

其中，所述FPGA芯片还包括FIFO模块和VDMA模块；

所述CPU端还包括内存、调用模块和驱动模块；

所述图像传感器用于采集图像生成图像数据，所述FIFO模块用于缓存所述图像传感器采集的图像数据等待所述VDMA模块进行搬运，在每个图像数据帧尾所述FPGA芯片产生同步信号；

所述VDMA模块用于将所述FIFO模块中图像数据搬运到所述CPU端内存中，供所述调用模块提取和使用；

所述驱动模块能够在触发采集前将第一帧图像数据的参数信息和目标地址写入VDMA模块中的影子寄存器，驱动所述FPGA芯片产生一个同步信号，使所述影子寄存器中图像数据的参数信息和目标地址移至激活寄存器，并将下一帧图像数据的参数信息和目标地址写入VDMA模块中的影子寄存器；开始触发采集后由所述VDMA模块收到所述同步信号反馈中断信号，使所述驱动模块执行中断服务函数，并在中断服务函数执行期间将完整写入缓存的图像数据交由所述调用模块提取和使用。

2.根据权利要求1所述的零拷贝触发采集装置，其特征在于，所述CPU端包括缓存和缓存控制器，所述驱动模块能够控制所述缓存控制器通过地址指针的方式管理所述缓存的使用顺序、发送以及回收；

所述缓存控制器设有等待采集队列、进行采集队列和用户占用队列；所述等待采集队列，用于容纳尚未进行工作的缓存的地址指针；所述进行采集队列，用于容纳进行图像数据搬运的缓存的地址指针；所述用户占用队列，用于容纳所述调用模块正在使用的缓存的地址指针。

3.根据权利要求2所述的零拷贝触发采集装置，其特征在于，所述VDMA模块包括中断状态寄存器，如果当前待搬运的图像数据完整写入所述缓存，所述中断状态寄存器在所述驱动模块执行中断服务函数期间产生确认写入信号。

4.根据权利要求3所述的零拷贝触发采集装置，其特征在于，所述驱动模块读取到所述确认写入信号，且所述进行采集队列中缓存的地址指针数量大于等于2时，则将所述进行采集队列的队首缓存的地址指针移除，并将所述缓存的地址指针加入所述用户占用队列队尾；如果进行采集队列中缓存数量小于2，则不进行队列操作。

5.根据权利要求2所述的零拷贝触发采集装置，其特征在于，FPGA芯片包括状态寄存器，所述驱动模块回收所述用户占用队列的缓存的地址指针时，读取所述状态寄存器，判断是否已经开始图像数据传输，如果已经开始传输，则不进行操作；如果尚未开始图像数据传输，则将准备交还的所述缓存的地址指针加入进行采集队列的队尾，并将下一帧所述图像数据的参数信息写入影子寄存器中。