E4 – Spring 2006 06gr415. E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning.

Præsentationer af emnet: "E4 – Spring 2006 06gr415. E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning."— Præsentationens transcript:

1 E4 – Spring 2006 06gr415

2 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 2 af 35 Præsentation Henrik Henrik Steffen Thomas Christoffer Michael

3 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 3 af 35 Projektets Mål Henrik ?

4 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 4 af 35 Projektets Mål Henrik

5 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 5 af 35 Rum-krav til Elektronikken Henrik Kamerasystem Vakuum på Stråling på 10 krad Temperatur- sving mellem -40 til +80°C Rystelser under opsendelse Lavt strøm- forbrug (500 mW) Lav båndbredde på satlink Alt skal kunne fjernstyres Satellittens kommunikations -standarder Men satellitten er endnu ikke designet! AAUSAT-II.X ?

6 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 6 af 35 System Sammenhæng Henrik

7 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 7 af 35 CCD og CMOS •CCD virkemåde: –Ladning overføres til lysskærmet område. –Ladninger flyttes til et udlæsningsregister. –Den enkelt ladning konverteres til spænding. Steffen

8 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 8 af 35 CCD og CMOS •CMOS virkemåde: –Hver enkelt pixel har ladning-til- spændings-konverter. –Hver enkelt pixel kan tilgås uafhængigt. Steffen

9 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 9 af 35 Valg af CCD eller CMOS •CCD fordele: –Højere billedkvalitet. –Større lysfølsomhed. •CMOS fordele: –Indbygget styring og konvertering. –Mere stråling tolerant. –Lavere strømforbrug samlet set. Steffen Eksterne IC’er CCD IC Printplade ADC Forstærker Data bus Buffer Styring af udlæsning ADC Forstærker Data bus Buffer Styring af udlæsning Opsætnings registrer Seriel

10 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 10 af 35 Rolling Shutter •Mekanisk shutter kan undværes. •Krav til udlæsningshastighed. Steffen

11 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 11 af 35 Valgt Image Sensor •Begrænset udvalg. •Devitech. •Micron MT9T001. •Devitech-modul. •BlackEye som test platform. Steffen

12 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 12 af 35 Interpolation •Fotodioder måler kun lysmængde. •RGB Bayer farvefilter. Steffen

13 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 13 af 35 Interpolation •Farvefiltreret måling af lysmængde. •Opdeling i farvekanaler. Steffen Rød kanal Blå kanal Grøn kanal

14 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 14 af 35 Interpolation •Interpolation af hver farve kanal. •Samling til et farvebillede. Steffen Rød kanalBlå kanalGrøn kanalSamlet billede

15 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 15 af 35 Computeropbygning Thomas

16 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 16 af 35 FPGA •One-hot. –Et input er dedikeret til en given funktion. •VHDL. –Kun en mindre del af sproget er syntetiserbart i hardware. •Opdel design i blokke. –Skab overblik over kombinatoriske og sekventielle blokke. –Kombinatoriske blokke med register skal kun have én klok og afhænge af skift på én flanke. Thomas

17 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 17 af 35 Blokdiagram Thomas

18 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 18 af 35 DMA Adressering P1 P3 P5 P7 P9 P2 P4 P6 P8 P10 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 Ønsket LB/0 UB/1 Først opnået LB/0 UB/1 Som ønsket AC19_0<= count_int(20 downto 1) A20_D15C<= count_int(0) Først opnået AC19_0<= count_int(19 downto 0) A20_D15C<= count_int(20) Thomas Half-word

19 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 19 af 35 Alternativ Opbygning CPU •Harvard arkitektur. Adresse Data Adresse Data Hukommelse Program Hukommelse & Thomas

20 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 20 af 35 ARM9 •Interface til image sensor. •ARM7-kompatibel. ARM7ARM9 Typisk MHz80150 mW/MHz0.060.19 MIPS/mW16.65.8 Image Sensor Interface DMA Bus Reference Clock Data Clock Data Vertical Synchro Horizontal Synchro Thomas

21 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 21 af 35 Printlayout •Designet for debugging. •Power plan. •Overholder ESA-standard for banetykkelser. •Via’er primært gennemgående. Christoffer

22 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 22 af 35 Flight-print •AAUSAT-II størrelse. •Tilføjet temperatursensor. Christoffer

23 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 23 af 35 Software-overblik Christoffer Communication Control Command Buffer Initialize Setup Camera Capture Image Resize Image List Image Delete Image Send Image Proces 1Proces 2 OS

24 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 24 af 35 FLASH-layout Christoffer Boot table

25 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 25 af 35 Memory Map Michael

26 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 26 af 35 - Kompression Michael R G B Y Cb Cr = 1 bit for en sådan blok 4 bit for en sådan blok 010100010011100100010101010100101000010001011

27 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 27 af 35 •PC-interface til systemet. •Grafisk brugerflade. •Viderebygning af software til AAUSAT-II. Michael HSNTest

28 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 28 af 35 HSNTest Michael

29 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 29 af 35 Capture Image Michael C0 00 00 32 3D C7 09 00 C3 00 F1 D0 00 0D 66 3A 02 00 C9 3D 83 A0 35 86 0D E3 A8 10 0B 00 6C 9D CB 08 1D 01 AC 83 FC 68 0C 4E 40 00 C3 91 D9 84 1C 01 98 EE 69 4E 7A 19 3B 71 F3 19 03 01 C2 74 C0 1A 47 20 00 61 CC 01 A3 E0 00 18 09 A0 2D D2 4E 6E 70 30 06 60 00 E0 00 1B C1 80 7C 78 00 03 43 0B A0 00 32 CC 20 68 00 06 C8 06 00 CB 27 6D 80 74 06 7B C0 60 1B 87 B0 60 1C 07 E1 6C 0F 00 DC 1E 80 CD C0 D4 0C C4 2A 36 DC 07 B0 35 81 F0 FC 0D 83 79 40 B4 3C 03 40 36 01 E8 06 6B 62 E0 00 19 38 18 00 00 06 22 C0 20 0C C7 00 99 E4 13 00 80 4D 04 F0 0F 60 3D CF 0C 1A 03 D8 0D 40 00 D1 E1 68 0F B7 80 C0 33 03 A0 31 98 3F 80 05 C0 33 43 80 58 07 5A CC 1E 80 B0 92 50 35 03 24 92 1B 0F 7E 10 38 02 D2 61 B0 0C E0 E0 08 0D 50 35.............

30 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 30 af 35 Status for Kompression Michael

31 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 31 af 35 Perspektivering •Mindre PCB. •Softwareopdatering ved hjælp af CAN. •Optimerede algoritmer. •Linse til rummet. •Opdater sensor board. •Temperaturmåling ved microcontroller. •Find ny FLASH. Henrik

32 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 32 af 35 Afslutning •Objektorienteret software. •Seriel protokol implementering. •Programmerbar logik. •PCB-design. •Aftale med Printca A/S. •Samarbejde med Devitech ApS. •Videreudvikling mod flight. •doxygen – så projektet kan genoptages. Henrik

33 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 33 af 35 AAUSAT-IIs AAUSAT-II Henrik AAUSAT-II.X

34 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 34 af 35 Før Aflevering Henrik Opnået efter adresseringen blev korrigeret.

35 E4 – Foråret 2006 06gr415 Projektets Mål System Sammenhæng Image Sensor Interpolation Computeropbygning FPGA Alternativ Opbygning Printlayout Flight-print Software-overblik FLASH-layout Memory Map Kompression HSNTest Capture Image Perspektivering Afslutning Slide 35 af 35 Efter Aflevering Henrik Hentet som raw-format. Interpoleret i MATLAB.