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Hardware-Manual Ausgabe März 2000 Ein Produkt eines Unternehmens der PHYTEC Technologie Holding AG...
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Die Informationen in diesem Handbuch wurden sorgfältig überprüft und können als zutreffend angenommen werden. Dennoch sei ausdrücklich darauf verwiesen, daß die Firma PHYTEC Meßtechnik GmbH weder eine Garantie noch die juristi- sche Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgeschäden übernimmt, die auf den Gebrauch oder den Inhalt dieses Handbuches zurückzuführen sind.
5.2 Programmierung unter Microsoft Windows .......58 5.2.1 Voraussetzungen............58 5.2.2 Anwendung der DLLs ...........60 5.2.3 Anwenden der Windows-DLLs........61 Die Register des pcGrabber-3 ............63 6.1 Register im ISA-Bus-Bereich .............64 6.1.1 Das Initialisierungsregister INIT ........65 6.1.2 Das Statusregister STATUS ..........65 6.1.3 Das Datenregister DATA ..........67 6.1.4...
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Bild- und Tabellenverzeichnis Bild 1: Blockschaltbild ................1 Bild 2: Einstellung der Basisadresse ............9 Bild 3: Anschnlüsse des pcGrabber-3 ............ 12 Bild 4: Oberfläche des Demoprogramms ..........19 Bild 5: Dialoge zum Einrichten des Bildfensters ........20 Bild 6: Fenster zur Bildkontrolle............
Einführung 1 Einführung 1.1 Aufbau des pcGrabber-3 Der pcGrabber-3 ist ein Digitizer-Board für PCs mit ISA-Bus, das Vi- deo-Bildquellen im PAL-Format digitalisiert. Bild 1 zeigt das Block- schaltbild der Karte. Als Bildquellen eignen sich alle Geräte, die ein Farb-Videosignal ge- mäß...
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Im Standard-Auslieferungszustand ist der pcGrabber-3 zur Verarbei- tung von PAL-Videosignalen bestückt. Der Anschluß von Bildquellen nach der NTSC-Norm ist in einer entsprechend konfigurierten Version möglich. An den pcGrabber-3 können neun Composite-Videoquellen („FBAS“) angeschlossen werden. Ein interner Multiplexer ermöglicht die Aus- wahl des gewünschten Kanals.
Halbbilder passen also nicht mehr zueinander (Unschärfe / Verzerrungen). Man benutzt daher häufig - auf Kosten der vertikalen Auflösung - nur ein Halbbild. Der pcGrabber-3 unterstützt sowohl die Aufnahme eines Halbbilds als auch die Aufzeichnung eines Vollbilds, bestehend aus zwei Halbbil- dern.
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Einführung Der pcGrabber-3 speichert das digitalisierte Bild im Bildspeicher- FIFO getrennt nach Helligkeits- und Farbanteil. Bei jedem Lesezu- griff auf den Speicher wird ein 16-Bit Wert geliefert. Die unteren acht Bit spezifizieren die Helligkeit, die oberen acht den Farbanteil (Cr/Cb).
Installation 2 Installation 2.1 Anwendungsgebiete und Sicherheitshinweise Achten Sie beim Einsatz des pcGrabber-3 auf die Einhaltung der spe- zifizierten Betriebsbedingungen. Lesen Sie vor der Inbetriebnahme diese Anleitung sorgfältig. Der pcGrabber-3 dient zur Digitalisierung von Videosignalen von Standard- TV-Kameras. Es können Signale von Composite-Videokameras verarbeitet werden, die den Normen CCIR B,G,H,I entsprechen.
Prüfen Sie vor der Installation des pcGrabber-3, welcher Adreß- bereich in Ihrer PC-Konfiguration frei ist und stellen Sie die Jumper entsprechend ein. Bei Bedarf können Sie bis zu vier pcGrabber-3 in einem PC auf verschiedenen Adressen installieren und somit maximal 36 Kameras betreiben.
Wählen Sie einen freien Erweiterungssteckplatz (16 Bit ISA) und entfernen Sie die Blende am Gehäuse. Setzen Sie nun den pcGrabber-3 vorsichtig in den Steckplatz ein. Achten Sie darauf, daß die goldenen Kontaktstreifen der Karte ex- akt mit den Kontaktfedern des Steckplatzes übereinstimmen.
über den Kameras mit +12V aus dem PC ver- sorgt werden können (vgl. dazu Abschnitt 2.5). PHYTEC bietet Ihnen als Zubehör fertig konfektionierte Anschlußka- bel an, die die Signaleinspeisung über BNC-Stecker ermöglichen. An die obere Buchse (Video-Eingänge 1 bis 5) paßt das Kabel VKAB- 010, an die untere Buchse (Video 6 bis 9 und Power-Ausgang) das Kabel VKAB-011.
Der Composite-Eingang 9 kann nicht gleichzeitig mit der S-Video- Buchse benutzt werden! 2.5 Versorgungsspannungsausgang Der pcGrabber-3 besitzt eine Buchse, die +12V Versorgungs- spannung für die angeschlossenen Videokameras bereitstellt. Ein extra Netzgerät kann daher entfallen, wenn die Videokamera in der Nähe des PCs installiert wird. Die maximale Belastbarkeit des Ausgangs beträgt 400 mA.
Bei Benutzung anderer als denen von PHYTEC spezifizierten Kabel muß der Anwender CE-Konformität sicherstellen. Möchten Sie eigene Kabel an den pcGrabber-3 anschließen, so be- achten Sie bitte, daß diese Kabel mit einem Klappferrit bzw. einer gleichwertigen Entstörmaßnahme auszurüsten sind. Der Ferrit ist in einer Entfernung von ca.
Zum Kennenlernen des pcGrabber-3 und seiner Funktionen wird mit der Karte ein Demoprogramm für Windows 3.1x oder Windows’95 geliefert. Mit dieser Software können Sie den pcGrabber-3 in Betrieb nehmen und testen. Achtung! Auf der CD befinden sich Demo-Programme unter DOS. Die...
Karte mittels der Steckbrücken auf dem Jumperfeld JP1 konfiguriert wurde (vgl. Abschnitt 2.2). Desweiteren wird das verwendete TV-Farbsystem abgefragt. Die Standard-Variante des pcGrabber-3 ist für die Verarbeitung mit PAL- Videoquellen ausgestattet. Entsprechend ist der Auswahlpunkt „PAL“ anzukreuzen.
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Zum Ende der Installation müssen Sie noch einmal auf Weiter klicken, um einen Neustart des Rechners durchzuführen. Der Neu- start ist erforderlich, um den Treiber für den pcGrabber-3 zu akti- vieren. Nach dem Neustart von Windows’95 können Sie nun den Treiber konfigurieren.
Das Farbsystem ist in der Standardausführung des pcGrabber-3 auf PAL festgelegt. In der Multinorm-Ausführung der Karte kann auch das NTSC-System benutzt werden. Bei ausschließlicher Verwendung von NTSC-Quellen kann der Button NTSC angeklickt werden. AUTO prüft das eingehende Signal und schaltet die Video-Norm automatisch um. PAL only darf nur bei Mehrnormen-Grabbern angeklickt werden.
Verwendung der C-Treiber in eigener DOS-Software 4 Verwendung der C-Treiber in eigener DOS-Software Auf der CD befinden sich im Verzeichnis PCGRAB3\DRIVER\DOS Treiber-Bibliotheken in C, die das Ansprechen des pcGrabber-3 aus eigenen Programmen erleichtern. Die Bibliothek pc3_asm stellt Routinen zur Verfügung, mit denen der pcGrabber-3 initialisiert wird und alle wichtigen Parameter eingestellt werden.
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Achtung! hpos x vpos ergibt die Bildpunktanzahl des Ergebnisbilds. Dieses Bild wird im Bildspeicher-FIFO des pcGrabber-3 abgelegt. Dieser Speicher ist 512kByte groß. Es lassen sich maximal 262.144 Bild- punkte speichern. Ist hpos x vpos > 262.144, so wird der Anfang (oberer Abschnitt) des gespeicherten Bilds mit dem Bildende (unterer Abschnitt) überschrieben.
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Mit dieser Funktion kann festgestellt werden, ob sich nach dem An- fordern eines Digitalisierungsvorgangs schon Daten im Bildspeicher- FIFO des pcGrabber-3 befinden. Das Data_Present-Flag wird gesetzt, sobald nach dem Auslösen eines Grabbvorgangs die ersten Daten ins FIFO geschrieben worden sind. Das Rücksetzen des Flags geschieht durch die Initialisierung des Grabbers mit Reset_Grabber(0).
Adresse des Transferregisters (Basisadresse + 8) Durch Aufruf dieser Funktion wird dem Treiber die I/O-Adresse mit- geteilt, über die die I²C-Kommunikation abgewickelt wird. Beim pcGrabber-3 ist dies die Basisadresse + 8, also 108 , 118 oder 318 Die Einstellung muß vor der Benutzung der übrigen I²C-Routinen er- folgen.
5.2 Programmierung unter Microsoft Windows Für den Zugriff auf den pcGrabber-3 unter Microsoft Windows 3.1x und Windows’95 ist jeweils ein eigener Gerätetreiber vorhanden. Der Treiber besteht aus folgenden Komponenten: Windows’95 Windows 3.1x Virtual Device Driver 3.386 CGRAB CGRABB (VxD)
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Programmbeispiel Achtung! Zum Betrieb des pcGrabber-3 unter Windows’95 ist es erforderlich, daß der VxD-Treiber und die zugehörigen DLLs in das Windows- Systemverzeichnis kopiert werden. Zusätzlich muß der VxD-Treiber dem System durch Eintrag in die Registry-Table bekannt gemacht werden. Das von uns gelieferte Installationsprogramm führt diese Vorgänge auf Ihrem Rechner automatisch durch.
5.2.2 Anwendung der DLLs Aufgabe der DLLs ist die Kommunikation zwischen Anwenderpro- gramm und pcGrabber-3. Über die DLLs können die Einstellungen des Grabbers vorgenommen und Digitalisierungsvorgänge gesteuert werden. Sie ermöglichen weiterhin den Zugriff auf die digitalisierten Bilddaten im Arbeitsspeicher.
über die Treiber-Bibliothek, sondern nur durch direkte Programmierung einstellbar. Die Register des pcGrabber-3 teilen sich in zwei Gruppen. Die Regi- ster im ISA-Bus-Bereich sind direkt über I/O-Befehle ansprechbar. Es handelt sich um einen Bereich von fünf 16-Bit-Registern. Es wird ab der Basisadresse, die über Jumper eingestellt wird (vgl.
08 + RD/WR Bild 12: Register des pcGrabber-3 Bild 12 zeigt die ISA-Bus-Register des pcGrabber-3. Sie werden über I/O-Zugriffe angesprochen, wobei zu der im Bild ge- zeigten Registeradresse jeweils die Basisadresse hinzuaddiert werden muß. WR zeigt an, daß auf dem Register eine Schreiboperation durchgeführt werden kann, RD, daß...
Register des pcGrabber-3 6.1.1 Das Initialisierungsregister INIT Über dieses Register wird der pcGrabber-3 in den Grundzustand ge- bracht. Ein Schreibzugriff auf das Register 0 löst diese Operation aus. Zwei verschiedene Initialisierungsebenen sind wählbar. Als Argu- ment wird im niederwertigsten Datenbit (LSB / D0) übergeben, wel- che Initialisierungsfunktion durchgeführt wird:...
Mechanismus der Datenübergabe vgl. auch Abschnitt 1.3) 6.1.4 Das Kommandoregister CMD Über das Register cmd werden Digitalisierungkommandos an den Grabber gegeben. Beim pcGrabber-3 wird der Digitalisierungsvor- gang vollständig automatisch durchgeführt. Nach dem Schreibzugriff auf cmd wartet die Karte, bis das angeforderte Halbbild am Videoein- gang anliegt und beginnt dann mit der Digitalisierung des Bilds.
Die im folgenden beschriebenen Register sind über das I²C-Register programmierbar (vgl. 6.1.6). Beachten Sie bitte, daß sich diese Regi- ster nicht im I/O-Bereich des pcGrabber-3 befinden. Die hexadezimal angegebene Adresse ist die Registeradresse innerhalb des Videopro- zessors. Wenn Sie zur Kommunikation die Treiber-Bibliothek i2c_gr3 benutzen, so übergeben Sie lediglich diese Registeradresse.
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Register des pcGrabber-3 HACTIVE : Verhalten des internen HACTIVE-Signals Beim pcGrabber-3 muß dieses Bit stets 0 sein. Dies ist die Default- Einstellung nach dem Reset. MUXSEL: Einstellung des sekundären Eingangs-Multiplexers 00 = reserviert 01 = Composite-Signal 9 bzw. S-Videoeingang ist aktiv 10 = Eingangskanalgruppe 1 bis 4 wird gewählt...
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10 = 7 Bit Luma & 5 Bit Chroma Ausgabe (gerundet) 11 = reserviert Mit diesen beiden Bits wird die Breite des Ausgangsdatenstroms fest- gelegt. Der pcGrabber-3 ist für die Übertragung der vollen Hellig- keits- und Farbtiefe ausgelegt. RND sollte daher auf 00 programmiert werden.
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FIFO_BURST 0 = Interne Rückführung von DVALID auf RDEN 1 = Externe RDEN-Kontrolle Dieses Bit muß beim pcGrabber-3 immer den Wert 0 haben. CODE: Einfügen von Kontrollcodes in den Pixeldatenstrom 0 = Kein Einfügen von Kontollcodes 1 = Kontrollcodes einfügen Muß...
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AGC_EN: AGC ein-/ausschalten 0 = AGC eingeschaltet (sollte bei pcGrabber-3 stets eingeschaltet sein) 1 = AGC ausgeschaltet CLK_SLEEP: Gesamten Videoprozessor in Stand-By schalten 0 = Normale Betriebsweise 1 = Stand-By-Betrieb (Power-Down) Im Stand-By-Modus ist der Video-Prozessor abgeschaltet, die Regi- ster sind weiterhin beschreibbar.
Hardware-Erweiterungsschnittstelle 7 Hardware-Erweiterungsschnittstelle Der Pfostensteckverbinder X10 auf dem pcGrabber-3 stellt einige Si- gnale zur Verfügung, die in manchen Anwendungsumgebungen nütz- lich sein können. Insbesondere Aufgaben mit externem Bildstart lassen sich hiermit realisieren. Bild 14 zeigt die Belegung des Verbinders. Alle Signale haben TTL-Pegel.
Die Farbdarstellung im Demo-Programmm ist stark reduziert. Prüfen Sie im Windows-Setup die Einstellung Ihrer Grafik- karte. Um die volle Farbtiefe des pcGrabber-3 darstellen zu können, muß die Grafikkarte auf mindestens 16 Mio. Farben konfiguriert sein. Es ist nur ein blaues Bild zu sehen.