[发明专利]基于千兆网的工业相机固件系统及实现方法

权利要求书

1.一种基于千兆网的工业相机固件系统，其特征在于： 包括主循环模块、中断服务模块和驱动模块； 主循环模块包括初始化模块、超时处理模块和图像处理模块，中断服务模块包括事件处理模块和网络模块；

初始化模块用于主循环模块、中断服务模块、事件处理模块和驱动模块进行初始化，并且启动主循环模块；

事件处理模块，为中断服务模块调用，便于对事件进行快速处理；

超时处理模块和图像处理模块设置在主循环模块内，减少中断处理时间；网络模块，为中断服务模块和初始化模块所调用；

中断服务模块，用于在CPU发生中断时，响应该中断而执行中断服务例程，并且在中断处理完成后，控制回到主循环的中断处继续执行主循环；

驱动模块作为其他模块与寄存器、存储单元之间的接口。

2.一种基于千兆网的工业相机固件系统实现方法，特征在于：包括以下步骤：

初始化步骤：用于主循环模块、中断服务模块、事件处理模块和驱动模块进行初始化，并且启动主循环模块；

事件处理步骤：为中断服务模块调用，便于对事件进行快速处理；

超时处理和图像处理步骤：减少中断处理时间；

中断服务步骤：用于在CPU发生中断时，响应该中断而执行中断服务例程，并且在中断处理完成后，控制回到主循环的中断处继续执行主循环。

3.根据权利要求2所述基于千兆网的工业相机固件系统实现方法，特征在于：初始化步骤包含以下内容：

1）Flash驱动的初始化；

2）Sensor传感器的初始化；

3）加载出厂参数：从Flash指定地址读取对应长度的数据，赋值给相应的参数结构体；而对于Sensor或FPGA寄存器初始化相关参数时，需要将对应参数加载到对应的Sensor/FPGA地址中；

4）加载出厂/用户参数组：涉及Sensor和FPGA寄存器的参数需要加载对应值到Sensor和FPGA寄存器中；

5）如果加载出厂参数或出厂/用户参数组失败，则相机跳转进入出厂程序运行；

6） DNA校验：从Flash中读取DNA字段，与FPGA的DNA寄存器值经运算后进行比较，如果一致则校验通过；如果DNA校验未通过，相机打开设备时会提示DNA校验的错误码，无法打开设备。

4.根据权利要求2所述基于千兆网的工业相机固件系统实现方法，特征在于：中断服务步骤包含以下中断处理：

1）看门狗超时中断：看门狗超时中断不进行其他任何操作，直接清除中断；

2）LinkDown中断：相机拔掉网线时发生掉线中断，如果发生掉线中断，则需要设置相机为掉线状态，并清除心跳，执行停流停采、清除消息通道和控制通道，清除IP信息；

3）事件中断：相机与上层之间存在事件交互，当FPGA检测到有事件发生时，会给固件事件中断，固件根据发生的事件类型，填充事件包，并发送事件包给主机；

4）RX数据中断：网络中存在多种数据包，当FPGA对收到的数据包进行条件过滤，认为是相机该处理的数据包时，会通过中断的方式通知固件；FPGA有两个RX Ram，用来存放收到的数据包，分别对应两个Rx中断位，固件收到RX中断后，从对应序列号的RX Ram中读取数据包，根据千兆网进行解析，并进行不同的处理，相应不用的命令；如果是处理时间较长的命令，则加入任务队列，在主循环中处理；RX Ram中的命令处理完成后，清除对应的Rx中断，此时FPGA会清除当前处理的Rx Ram，以便存放新的数据包；

5）事件超时中断：发送事件数据包之后，会开启时间超时中断；如果事件需要回复ACK，在超时时间内没有收到应答包，则FPGA会产生事件超时中断；固件收到时间超时中断后，会重置事件ACK超时寄存器，如果没有达到事件重发次数，会重发此事件；如果超过事件重发次数，则丢弃当前事件。

5.根据权利要求2所述基于千兆网的工业相机固件系统实现方法，特征在于：主循环主要执行的操作为：

1）根据网络连接状态进行IP配置；

2）处理GVCP和3A处理任务：中断中会有一些处理时间较长的任务，如读写Flash，保存加载参数组；这些处理时间较长的任务就要加到任务队列中，在主循环进行处理；

3）看门狗喂狗：如果主循环处看门狗不喂狗，则看门狗超时复位，相机重新运行用户程序。