CXP(CoaXPress)接口协议是一种基于同轴电缆的高速串行通信协议,专为工业机器视觉和成像领域设计,支持高带宽、长距离、低延迟的数据传输,并具备供电与控制信号传输能力。


CXP-0.jpg

图源来自网络

CoaXPress背景

       CoaXPress(简称CXP)是指一种采用同轴线缆进行互联的相机数据传输标准,主要用于替代之前的cameralink协议,常见于科学相机、工业相机、医学图像、航空防务等场景。之前这些场景都是使用cameralink接口的相机,cameralink由于线缆的形式、传输速度等原因,已经不再适用于不断增长的数据带宽需求。


       CXP是一个非对称的高速点对点串行传输协议,主要用于传输视频和静态图像,线缆多使用单条或多条同轴电缆。目前2.0标准的最高速度为单条lane12.5Gbps,单条lane上除了传输图像数据之外,还可以传输低速控制信号(42Mbps,用于访问相机的寄存器配置)、也可以利用该线缆对相机进行供电,这个能力称为"Power-over-Coax",单条线缆最长可达100m。


● 单条同轴线缆最高12.5Gbps的线速率,可以使用单条或者多条线缆,比如4条线缆可以最高提供50Gbps的数据速率

● 较长的线缆长度,比如3.125Gbps速率下线长可以到10om,12.5Gbps速率下可以到35m,这个线缆的使用是CXP的一大特色

● 数据传输具备实时和低延迟的特性,且延迟等是固定的

● 精准实时的触发特性,支持通过同轴线缆发送触发,无需额外的线缆

● 可以获得灵活可靠的性能,通过使用标准的同轴线缆,比如RG59和RG6规格,推荐使用RG6

● 易于集成的特性,图像、控制通讯、电源可以使用同一条线缆

● 线缆价格便宜Cost-effectivecablingsolutions

● 支持热插拔

● 协议没有授权费用


协议

      CoaXPress是一种非对称的高速串行通信数字标准。该标准接口容许设备通过一根或者几根同轴电缆传输视频和静态图像。一根电缆传输最高可达6.25Gb/s的视频、图像、数据信号;以固定比特率为20Mb/s的控制信号进行通信。而且支持POWER·OVER·CABLE(Power-over-Coax),传输距离可达100m以上。

用途

Camera Link,GigE Vision 和 FireWire 的新一代图像应用的升级

特点

- 高速数据显示:最高可达6.25Gbps(使用1条同轴电缆)最高25Gbps(4条同时使用)

- 传输距离更远:最高可达170m(不使用中继器和集线器)

- 可扩展性强:从40m@6.25Gbps到最高130m@1.25Gbps

- 灵活的电缆解决方案:可在一根同轴电缆上实现视频传输、通信、控制和供电

- 支持热插拔

- 还可以根据情况任意组合电缆的连接器

- 本电缆是具有优越的柔软性,在设计上考虑到了可动部位的高弯曲性的电缆

- 2端连接器可根据情况任意组合由制造提供

- 符合RoHS2指令。

适用品牌

Optronis、JAI、Vieworks等


CXP-1.jpg


技术特性

高速传输

单通道速率:支持从1.25 Gbps到12.5 Gbps(CXP-12标准),甚至更高(如CXP-25可达25 Gbps)。

多通道聚合:通过绑定多条同轴电缆(如4条CXP-12通道)实现超高速率,最高可达50 Gbps(6.25 GB/s)或100 Gbps(12.5 GB/s),满足4K/8K、高帧率相机的需求。

长距离传输

单条同轴电缆最长可达100米(低速率时),12.5 Gbps速率下可达35米,远超USB3或GigE Vision的传输距离。

低延迟与实时性

触发信号延迟固定(如41.6 Mbps控制链路下为1.7μs ± 2ns),支持μs级触发精度,适用于运动控制、高速抓拍等场景。

供电与控制集成

Power-over-CoaXPress(PoCXL):通过同轴电缆为相机供电(最高13W/通道,4通道可达52W),简化布线。

双向控制信道:低速上行链路(最高42 Mbps)传输控制命令、触发信号、配置信息等,支持UART或GenICam CXP协议。

抗干扰能力

同轴电缆(如RG-6、RG-59)具备电磁/射频干扰保护,减少停机或延迟风险。


应用场景

工业检测:高速生产线上的在线检测、质量控制、机器人引导、定位与测量等。

高速成像:科学成像、运动分析、碰撞测试、弹道跟踪等需要高帧率或超高分辨率的场景。

医疗成像:数字病理切片扫描、内窥镜成像等高性能医学设备。

交通监控:高速抓拍、车牌识别、行为分析等需要多摄像头协同工作的场景。

半导体检测:晶圆和芯片的高精度检测,需处理海量图像数据。


CXP-2.jpg


      CXP接口协议不仅是机器视觉领域的“高速通道”,更是推动工业4.0、智能制造向更高精度、更高效率演进的关键基础设施。随着技术迭代与生态完善,它将继续赋能自动驾驶、智能工厂、空间探索等前沿领域,成为连接物理世界与数字未来的桥梁。