imaFlex 2 Dual 100#
imaFlex 2 Dual 100을 호스트 컴퓨터에 설치하려면 PCIe Gen. 3.0 x16 이상 슬롯에 장착하십시오. 다음 이미지는 1대의 카메라가 마스터 프레임 그래버에 연결되어 있고 여러 대의 슬레이브 프레임 그래버가 연결된 데이터 포워딩 시나리오에서 imaFlex 2 Dual 100을 보여줍니다:
Image Processing#
이 프레임 그래버는 VisualApplets를 통해 완전 프로그래밍이 가능합니다. 특정 요구에 맞춘 자신만의 이미지 처리 애플리케이션을 설계할 수 있습니다. Basler는 컨설팅 지원 및 VisualApplets 교육을 제공하며, 고객의 특정 애플리케이션을 직접 구현해 드릴 수도 있습니다.
자체 애플릿 작성 방법에 대한 자세한 내용은 VisualApplets 문서를 참조하십시오.
또한 Basler는 C++ SDK 제어 애플리케이션과 함께 VisualApplets 디자인 형태의 데이터 포워딩 예제를 제공합니다. 이 예제에서 데이터 포워딩용 연산자 사용법을 확인할 수 있습니다. 이 예제들은 VisualApplets 3.7.0 이상과 함께 제공되며, VisualApplets 설치 디렉터리의 Examples/Acquisition/DataForwarding. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 데이터 포워딩 예제 문서.
생산 라인 통합#
생산 라인 통합을 위해 imaFlex 2 Dual 100은 다양한 범용 입출력(GPIO)을 제공합니다. 전면 GPIO 커넥터에 16개의 GPIO를 사용할 수 있으며, TTL Trigger board 또는 Opto-Coupled Trigger 5 board와 같은 Trigger Extension Board를 통해 16개의 GPIO를 추가로 사용할 수 있습니다. 전면 GPIO는 갈바닉 절연(galvanically isolated)되어 있습니다. 확장 트리거 보드의 갈바닉 절연은 트리거 보드 하드웨어에 따라 다릅니다.
imaFlex 2 Dual 100의 전면 GPI 및 GPO는 총 4개의 2개 독립 그룹으로 나뉩니다. 각 그룹에는 4개의 GPI 또는 4개의 GPO가 포함됩니다. 각 그룹은 개별 전원 공급 수준에서 작동할 수 있습니다.
이러한 GPIO를 사용하여 다음 작업을 수행할 수 있습니다:
- 조명 신호 및 카메라 신호 등 트리거 신호를 전송하여 주변 장치 제어
- 샤프트 엔코더 및 광전 센서 등 주변 장치로부터 다양한 트리거 신호 수신
- 여러 프레임 그래버 동기화, 및/또는
- 연결된 장치 동기화.
전면 GPIO 인터페이스를 통한 연결에 대한 자세한 내용은 GPIO Connectors (CoF Frame Grabbers)를 참조하세요.
소프트웨어 프로그래밍 및 설정 인터페이스#
imaFlex 2 Dual 100은 사용하기 쉬운 API를 제공합니다. Framegrabber API를 사용하면 프레임 그래버를 모든 이미지 처리 애플리케이션에 통합할 수 있습니다. Framegrabber API를 사용하여 C/C++로 코드를 작성할 수 있습니다.
Framegrabber API에 대한 자세한 내용은 Framegrabber API 문서를 참조하십시오.
커넥터 및 LED#
커넥터#
imaFlex 2 Dual 100은 다음과 같은 커넥터를 제공합니다:
슬롯 브래킷의 LED#
슬롯 브래킷에는 QSFP28 광섬유 레인 연결 상태를 나타내는 5개의 2색 LED가 있습니다. LED 색상의 의미는 사용되는 광섬유 프로토콜에 따라 다릅니다. CoF(CoaXPress over fiber)의 경우 LED의 깜박임은 CXP3.0 표준에 정의되어 있습니다. 일반적으로 가장 중요한 두 가지 상태는 다음과 같습니다.
QSFP28 커넥터(C1) 연결 / 또는 QSFP28 커넥터 C0 및 레인이 작동 준비 상태입니다.
연결되어 있지 않습니다.
슬롯 브래킷의 공간이 한정되어 있기 때문에 C1 커넥터에는 LED가 1개만 있고, C0 커넥터에는 각 광섬유 레인 1당 LED가 4개 있습니다.
데이터 포워딩(DF)의 경우 LED 상태는 FPGA 애플리케이션에 의해 정의되며 VisualApplets 디자인의 DFLed operator를 통해 제어됩니다.
Bi‑color LED는 녹색, 빨간색, 주황색의 세 가지 색상을 지원합니다. 주황색은 녹색과 빨간색 상태가 동시에 켜질 때 나타납니다.
보드의 LED#
imaFlex 2 Dual 100 보드에는 9개의 LED가 있습니다.
| LED 이름 | LED Color | 설명 |
|---|---|---|
| 전원 정상(Power Good) | Green | 전원 시퀀스가 완료되었으며 전원이 안정적이고 정상 상태입니다. |
| FPGA 준비 완료(FPGA Ready) | Green | FPGA가 성공적으로 설정되었으며 작동 준비가 완료되었습니다. |
| 12 V 공급됨(12 V Present) | Green | 외장 전원 공급 장치 12 V가 공급되고 있습니다. |
| USR1 to USR6 | Green | 사용자 정의 LED. 이 LED는 VisualApplets 디자인의 LED operator를 통해 구성할 수 있습니다. |
사양#
사양은 Basler 웹사이트의 imaFlex 2 Dual 100을 참조하세요.
전면 GPIO 커넥터#
전면 GPIO 커넥터는 프레임 그래버의 기본 트리거 설정을 지원합니다. 트리거 커넥터를 사용하면 주변 장치(예: PLC)를 제어할 수 있습니다.
소켓은 슬롯 브래킷에 직접 위치합니다.
기본 구성에서 전면 GPIO 커넥터의 트리거는 다음을 제공합니다.
- 풀업 모드의 싱글 엔드 갈바닉 절연 입력 신호 8개.
- 싱글 엔드 갈바닉 절연 출력 신호 8개.
전면 GPIO 커넥터의 핀 할당을 구성하여 다음과 같은 다양한 유형의 입력 신호를 제공할 수 있습니다.
- 풀업 대신 풀다운
- 차동 신호 4개
- 차동 신호 2개 및 싱글 엔드 신호 4개
GPIO 구성은 VisualApplets 디자인에서 다음의 매개변수를 통해 변경할 수 있습니다. AppletProperties 새로운 applet 디자인 타임 및/또는 런타임 SDK에서 AppletProperties operator의 파라미터를 통해 (파라미터 유형이 설정된 경우) dynamic.
자세한 내용은 Input Configuration을 참조하십시오.
전면 GPIO 커넥터의 핀 레이아웃#
정보
전면 GPIO 커넥터는 암놈 SUB-D 26 커넥터 형태로 제공됩니다. 이는 널리 사용되는 커넥터 유형입니다. 프레임 그래버의 암놈 전면 GPIO 커넥터에 연결하려면 해당 수놈 버전을 사용하십시오.
| 핀 번호 | 절연 방식 | Signal Type | 기준 신호 |
|---|---|---|---|
| 1 | 예 | FrontGpi6 | VccIn47 (핀 19) / GndIn47 (핀 20) |
| 2 | 예 | FrontGpi7 | VccIn47 (핀 19) / GndIn47 (핀 20) |
| 3 | 예 | FrontGpi2 | VccIn03 (핀 21) / GndIn03 (핀 22) |
| 4 | 예 | FrontGpi3 | VccIn03 (핀 21) / GndIn03 (핀 22) |
| 5 | 예 | FrontGpo6 | VccOut47 (핀 23) / GndOut47 (핀 24) |
| 6 | 예 | FrontGpo7 | VccOut47 (핀 23) / GndOut47 (핀 24) |
| 7 | 예 | FrontGpo2 | VccOut03 (핀 25) / GndOut03 (핀 26) |
| 8 | 예 | FrontGpo3 | VccOut03 (핀 25) / GndOut03 (핀 26) |
| 9 | 예 | 5VOutIso (절연 5 V 출력, 최대 500 mA) | GndOutIso (핀 18) |
| 10 | 예 | FrontGpi4 | VccIn47 (핀 19) / GndIn47 (핀 20) |
| 11 | 예 | FrontGpi5 | VccIn47 (핀 19) / GndIn47 (핀 20) |
| 12 | 예 | FrontGpi0 | VccIn03 (핀 21) / GndIn03 (핀 22) |
| 13 | 예 | FrontGpi1 | VccIn03 (핀 21) / GndIn03 (핀 22) |
| 14 | 예 | FrontGpo4 | VccOut47 (핀 23) / GndOut47 (핀 24) |
| 15 | 예 | FrontGpo5 | VccOut47 (핀 23) / GndOut47 (핀 24) |
| 16 | 예 | FrontGpo0 | VccOut03 (핀 25) / GndOut03 (핀 26) |
| 17 | 예 | FrontGpo1 | VccOut03 (핀 25) / GndOut03 (핀 26) |
| 18 | 아니요 | GndOutIso (5VOutIso용 절연 접지) | 5VOutIso (핀 9) |
| 19 | 예 | VccIn47 (입력 그룹 47용 절연 VCC) | GndIn47 (핀 20) |
| 20 | 예 | GndIn47 (입력 그룹 47용 절연 접지) | VccIn47 (핀 19) |
| 21 | 예 | VccIn03 (입력 그룹 03용 절연 VCC) | GndIn03 (핀 22) |
| 22 | 예 | GndIn03 (입력 그룹 03용 절연 접지) | VccIn03 (핀 21) |
| 23 | 예 | VccOut47 (출력 그룹 47용 절연 VCC) | GndOut47 (핀 24) |
| 24 | 예 | GndOut47 (출력 그룹 47용 절연 접지) | VccOut47 (핀 23) |
| 25 | 예 | VccOut03 (출력 그룹 03용 절연 VCC) | GndOut03 (핀 26) |
| 26 | 예 | GndOut03 (출력 그룹 03용 절연 접지) | VccOut03 (핀 25) |
| Shield | 아니요 | GND (비절연 보드 접지 / 접지 / 브래킷) |
정보
- VccIn03 및 VccIn47은 최소 4.5 V와 최대 26 V 사이여야 하며, I max는 10.7 mA입니다.
- VccOut03 및 VccOut47은 최소 4.5 V와 최대 26 V 사이여야 하며, I max는 172 mA입니다.
- 03 및 47 그룹은 서로 완전히 독립적이며 다른 전원 공급 장치에서 전원을 공급받을 수 있습니다.
- 입력 및 출력 전원 공급 장치는 서로 완전히 독립적이며 다른 전원 공급 장치에서 전원을 공급받을 수 있습니다.
- 그룹의 외부 신호 소스에 자체 전원 공급 장치가 필요한 경우 5VOutIso/GndOutIso를 공급하고 해당 VccIn/GndIn 그룹 핀에도 전원을 피드백하십시오.
- 외부 신호 소스에서 전원 공급도 함께 제공하는 경우, 해당 VccIn/GndIn 그룹 핀에 전원을 공급하십시오. 이 경우 5VOutIso 및 GndOutIso를 해당 VccIn/GndIn 그룹 핀에 연결해서는 안 됩니다.
- 그룹 내의 외부 신호 싱크에 자체 전원 공급이 필요한 경우, 5VOutIso/GndOutIso를 통해 전원을 공급하고 해당 공급 전원을 해당 VccOut/GndOut 그룹 핀으로 다시 피드백하십시오.
- 그룹 내의 외부 신호 싱크가 자체 전원 공급을 제공하는 경우, 해당 전원을 해당 VccOut/GndOut 그룹 핀에 공급하십시오. 이 경우 5VOutIso 및 GndOutIso를 해당 VccOut/GndOut 그룹 핀에 연결해서는 안 됩니다.
- 모든 입력은 03(GPI 0~3)과 47(GPI 4~7)의 2개 독립 입력 그룹으로 분리됩니다. 각 그룹은 전용 전원 공급 핀을 보유합니다.
- 모든 출력은 03(GPO 0~3)과 47(GPO 4~7)의 2개 독립 출력 그룹으로 분리됩니다. 각 그룹은 전용 전원 공급 핀을 보유합니다.
- VccIn/GndIn 핀을 연결하지 않은 상태로 두면 해당 그룹의 모든 FrontGpi 핀이 작동하지 않습니다.
- VccOut/GndOut 핀을 연결하지 않은 상태로 두면 해당 그룹의 모든 FrontGpo 핀이 작동하지 않습니다.
가능한 토폴로지#
카메라와 프레임 그래버를 함께 연결하여 다양한 토폴로지에서 imaFlex 2 Dual 100 프레임 그래버를 작동할 수 있습니다. 이러한 토폴로지 중 일부는 imaFlex 2 Dual 100에서 지원하는 데이터 포워딩을 포함합니다. 프레임 그래버에서 데이터 포워딩을 구성하는 방법에 대한 자세한 내용은 VisualApplets User Manual을 참조하십시오.
베이스 라인 토폴로지#
베이스라인 토폴로지에서 프레임 그래버는 결과 대역폭을 약 13 GB/s로 줄이기 위해 사전 처리(또는 완전한 처리)를 수행합니다. 이는 PCIe Gen3 x16 인터페이스를 통해 대상 CPU/GPU로 데이터를 전송하는 데 필요합니다.
데이지 체인 토폴로지#
데이지 체인 토폴로지에서는 카메라가 마스터 프레임 그래버에 연결됩니다. 마스터 프레임 그래버는 다음 슬레이브 프레임 그래버에 연결됩니다. 슬레이브 프레임 그래버는 다시 다음 슬레이브 프레임 그래버에 연결됩니다. 체인은 처리 요구 사항을 충족하는 데 필요한 만큼 길어질 수 있습니다. 이 토폴로지에서 각 프레임 그래버는 일반적으로 추가 GPU를 호스팅하는 별도의 PC에 배치되므로 처리는 CPU 및 GPU 클러스터에서 수행됩니다. 프레임 그래버에서의 처리도 가능합니다. 또한 프레임 그래버는 양방향으로 데이터를 교환할 수 있습니다.
듀얼 카메라 토폴로지#
듀얼 카메라 토폴로지에서는 두 개의 100 Gbit/s 카메라가 단일 프레임 그래버에 연결됩니다. 이 토폴로지는 다음 응용 분야에 가장 적합합니다.
- 카메라가 최대 대역폭으로 실행되고 있지 않습니다.
- 프레임 그래버에서의 사전 처리는 데이터를 RAM에 저장하기 전에 수행되어 대역폭을 줄이고 두 카메라 스트림을 2개의 RAM 인터페이스에 버퍼링합니다.
이러한 경우, 프레임 그래버는 VisualApplets 에서 생성된 설계 내에서 전처리를 수행하여, 결과적인 대역폭을 약 13 GByte/s인 제한된 PCIe 전송 대역폭에 맞출 수 있도록 해야 합니다.
듀얼 마스터 토폴로지#
듀얼 마스터 토폴로지에서는 각 카메라가 전용 프레임 그래버에 연결됩니다. 두 프레임 그래버는 남은 QSFP28 커넥터를 사용하여 서로 연결됩니다. 프레임 그래버는 이 포트를 통신 채널로 사용하거나/그리고 복잡한 컴퓨팅 시나리오 및 동기화를 위해 100 Gbit/s 연결을 통해 양방향으로 데이터를 교환하는 데 사용합니다.
트리플 마스터 토폴로지#
트리플 마스터 토폴로지에서는 모든 프레임 그래버가 전용 카메라에 연결되며, 중앙 프레임 그래버는 4개의 QSFP28 레인을 2개의 레인만 전달하는 2개의 QSFP28 모듈로 분할하는 특수 광케이블을 통해 남은 QSFP28 포트를 통해 다른 두 프레임 그래버에 연결됩니다. 2개의 레인만 사용할 수 있으므로 2개의 프레임 그래버 간 통신은 최대 50 Gbit/s로 실행됩니다. 각 카메라는 최대 100 Gbit/s로 작동합니다.
Acquisition Applets#
시스템 리소스의 최적 사용을 보장하기 위해 imaFlex 2 Dual 100용으로 설계된 모든 이미지 취득 및 처리 기능이 imaFlex 2 Dual 100에 동시에 로드되지는 않습니다.
대신 Basler는 특정 응용 분야의 요구 사항을 충족하도록 조합된 특정 이미지 취득 및 처리 기능의 다양한 컴파일을 제공합니다.
일반적으로 앱릿은 특정 카메라 인터페이스 표준 및 토폴로지, 특정 이미지 취득 기능, 그리고 잠재적으로 특정 이미지 (사전) 처리 기능을 지원합니다.
Applet에는 두 가지 종류가 있습니다. Basler가 항상 제공하는 acquisition applets(*.dll)과 사용자가 직접 또는 Basler가 VisualApplets에서 개발한 커스텀 applets(*.hap)입니다.
- 제공되는 acquisition applets에 대한 자세한 내용은 Acquisition Applets for imaFlex 2 Dual 100을 참조하십시오.
- 제공된 Acquisition Applets(GenTL 및 Fglib)에 대한 PDF 문서는 Applets for imaFlex 2 Dual 100 Documentation을 참조하십시오.
- imaFlex 2 Dual 100은 기본 제공되는 Acquisition Applets 외에도 특정 어플리케이션에서 요구하는 고도로 전문화된 이미지 처리 작업을 수행할 수 있도록 프로그래밍할 수 있습니다. 프로그래밍은 Basler, 인증된 파트너 또는 사용하기 쉬운 그래픽 기반 FPGA 프로그래밍 환경인 VisualApplets를 사용하여 직접 수행할 수 있습니다.
Precautions#
→ Safety Instructions (Frame Grabbers) 참고.
설치#
→ Connecting Frame Grabbers 참고.
→ Connecting Cameras 참고.