Ontwikkelaars van ingebedde stelsels gebruik die mobiele verwerker se innovasie, wyd aanvaarde MIPI-standaardkoppelvlak, sowel as 'n nuwe generasie laekoste-beeldsensors en -skerms om hoëwerkverrigting laekosteprodukte te bou, maar moet steeds baie uitdagings oplos.
Aangesien die prestasie vinnig verbeter, hoe kan u die tipe en hoeveelheid voorspel vir die vereiste koppelvlak? Hoe om hierdie verwerkers te gebruik om die waarde van die tradisionele skerm en / of die beeldsensor te hê vir die waarde van die tradisionele skerm en / of beeldsensor tydens die gebruik van hierdie verwerkers? Hoe om vinnig, laekoste verskillende koppelvlaktipes te oorbrug, te verseker dat die ontwerp suksesvol is?
Hierdie artikel sal die impak en ontwerpkwessies wat verband hou met die migrasie na nuwe koppelvlakke bekendstel en nuwe en ou toestelle oorbrug, en 'n paar haalbare oplossings en toepassingsmetodes bekendstel.
Brug nuwe video-koppelvlak Mense se vraag na innoverende laekoste-videobrugoplossings neem toe. Byvoorbeeld, die bou van moniteringstelsels, hommeltuie of DSLR-kamera-ontwerpers wil die nuutste innovasie van die on-hot mobiele toepassing verwerker (AP) gebruik. Vir hierdie doel moet hulle gewoonlik seine omskakel van die tradisionele tradisionele beeldsensor-koppelvlak na die mobiele MIPI CSI-2 beeldsensor-koppelvlak wat op die meeste AP's gebruik word.
As die ontwerper die volgende generasie koptelefoon vir virtuele werklikheid (VR) bou, moet u 'n video omskakel van 'n enkele MIPI DSI -koppelvlak en dit verdeel in die twee MIPI DSI -skerm. Dit verbeter nie net die stelselprestasie nie, maar ook die effek van die onderdompeling van die produk is sterker (Figuur 1). As die AP slegs 'n enkele DSI-koppelvlak bied of een van die beskikbare koppelvlakke wat reeds spesifiek vir ander kenmerke gebruik is, hoe om hierdie opkomende toepassings te ondersteun?
Net so wil ontwikkelaars van mens-masjien-koppelvlak (HMI) oplossings of intelligente uitstallings ook die waarde van groot belegging in industriële graad uitstallings behou. Maar doen dit, hulle moet die CSI-2-koppelvlak op die mobiele AP van die OpenLDI / LVDS of toegewyde koppelvlakbrug ontvang.
Soms moet u moontlik meer videostrome na 'n groter raamuitset plaas, 'n diepe persepsie skep of die werklikheidstelsel verbeter. Op die oomblik kan 'n oorbruggingsoplossing tussen die kamerasensor en die beeldverwerker betyds vasgelê word om verskeie CSI-2-uitsette betyds op te neem en die minimum vertraging te behaal. Dit vereis universele penbeheer. Veelvuldige sintetiese videostrome moet ook dieselfde horlosie deel, en in sommige gevalle kan 'n aparte opstartprogram nodig wees. Om elke funksie te implementeer, moet u I / O. maklik aangepas word
Die toepassing van MIPI mobiele verwerkers het selfs verdiep tot tradisionele industriële toepassings, soos motorvervaardiging. Met die groeiende aantal motor elektroniese toerusting en die aantal kameras, vereis die gevorderde hulpbestuurstelsel (ADAS) en inligtingsvermaaksonards meer videobrug.
Die kamera is oorspronklik ontwikkel om die bestuurder te help om waar te neem wanneer hy agteruit ry, en nou gebruik die vervaardiger die kamera om 'n volledige reeks perspektiewe van die voertuig te verskaf. Sommige motorvervaardigers vervang byvoorbeeld die agterspieël met die kamera, waardeur lugweerstand verminder word en brandstofdoeltreffendheid verbeter word. Die videobrugoplossing wat deur die ontwerper gebou is, stel die vervaardiger in staat om die data van verskeie beeldsensors op te som en deur 'n enkele CSI-2-koppelvlak na die AP te stuur.
Universele skakelaar Om die vraag na die basiese brugoplossing op te los, gebruik die ontwerper oor die algemeen universele skakelaars. Die HD3SS 3212 van Texas Instruments is 'n tipiese voorbeeld van 'n universele 2-kanaal multiplexer / demultiplexer passiewe skakelaar vir die oordrag van seine tussen twee posisies op die bord (Fig. 2). Die toestel is versoenbaar met MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS, en PCIe Gen IIII standaarde ondersteun tot 10 Gbps data tariewe.
Ontwerpers kan die toestel gebruik vir enige koppelvlaktoepassings wat 0 tot 2 V gemeenskaplike modus spanningreeks en 1800 mVPP differensiële amplitude vereis. Aanpasbare dop verseker dat die kanaal onveranderd bly regdeur die gemeenskaplike modus spanningsreeks.
Die HD3SS3212 het 'n verskeidenheid gereedskap en ondersteuningsagteware, insluitend evalueringsmodules en evalueringsborde vir USB Type-C minidockborde, en verwysingsontwerp met video- en laai-ondersteuning.
Programmeerbare oplossing Nog 'n manier om hierdie probleem op te los, is om semi-pasgemaakte of pasgemaakte video-brugoplossings te gebruik. Hierdie oplossings is egter gewoonlik gefokus op toepaslike reekse relatief smal toepassings, met langer ontwikkelingsiklusse en hoër nie-gereelde ingenieurswese (NRE) koste, ASIC is 'n tipiese.
Om die gaping tussen universele en aangepaste videobrug te vergemaklik, benodig videobrugte 'n kombinasie van ontwerpbuigsaamheid en kort FPGA -ontwikkelingsiklusse, sowel as funksionaliteit van spesifieke toepassingsstandaardprodukte (ASSP's). Vir hierdie kenmerke wil ons dalk leer oor die Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board en sy programmeerbare ASSP (PASSP) (Figuur 3). CrossLinkIF-MD6000 word voorsien van die evalueringsbord wat optree as ledige IP in die Diamond Design Software of Lattice. Elke PASSP omring twee MIPI D-PHY harde blokke deur die FPGA-struktuur te verskuif. Elke MIPI D-PHY-blok het tot vier datakanale en 'n klok vir ondersteuning vir transmissie en ontvangs (TX en RX). D-PHY stuur tot 4K ultrahoë definisie resolusie, met 'n tempo van 12 Gb/s. Twee groepe programmeerbare I / O ondersteun 'n verskeidenheid koppelvlakke en protokolle, waaronder Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 en MIPI DSI, en CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS en OpenLDI.
Aangrensende FPGA-struktuur sluit 5, 936 LUT, 180 KB blok-RAM en 47 KB verspreide RAM in. Die LUT word versprei langs die toegewyde register in die programmeerbare funksionele eenheid (PFU), wat gebruik word as die basiese komponent van logika, algoritografie, RAM en ROM -funksies. Programmeerbare roeteernetwerk koppel aan die PFU-blok.
Die SYSMEM ingebedde blok RAM (EBR) van die programmeerbare I / O-groep, ingebedde I2C en ingebedde MIPI D-PHY word tussen PFU-kolomme versprei. Die PFU-blok kan gekonfigureer word met die Diamond-ontwerpsagteware van Lattice en elke ontwerp bedrading.
Die konfigurasie- en instellingsprosedures het 'n verskeidenheid ondersteuningsinstrumente en sagteware vir seleksie. Benewens brugtoestelle, voeg die LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board ook die Mini USB B-tipe koppelaar by die FTDI. Gebruik SPI om FTDI by die CrossLink-kring te voeg, voeg FTDI by X03LF-toestelle deur JTAG- en GPIO-hulpbronne te gebruik. Terselfdertyd kan u ook deur verskeie demonstrasies, opsionele TX / RX-skakelbordinligting en ander dokumentasie blaai. Die kit bevat ook twee koppelvlakborde, LIFMD-IOL-EVN SMA IO-koppelvlakborde en 'n vertakkende IO-skakelbord. Daarbenewens bevat die LIF-MD6000 Raspberry PI-ontwikkelingsbord 'n verwysingsontwerp en CrossLink-sagte IP om twee Raspberry PI-beeldsensors aan 'n Raspberry PI-verwerkerbord te koppel.
Om ontwikkeling te vereenvoudig en te versnel, bied Lattice Semiconductor 'n vooraf ontwerpte sagte IP-module vir vier algemene video-brugoplossings. Die eerste oplossing wat wys hoe om verskeie CSI-2-beeldsensors te oorbrug na 'n enkele CSI-2-uitset (Figuur 4). Hierdie oplossing pas toepassings in wat 'n AP in die ontwerp insluit wat nie 'n voldoende koppelvlak bied wat die aantal beeldsensors ondersteun nie, of 'n prosesvertraging tussen die beeldsensor en die beelddata.
Die tweede oplossing fokus op 1: 2 en 1: 1 DSI -skermkoppelvlakbrug. Hierdie IP-doelwit is buite die vertoonvermoëns vir stygende bandwydtevereistes, terwyl die verwerker steeds 'n hoëprestasie-koppelvlakfunksie bied. Deur die ou skerms in 'n nuwe skerm te vervang, kan u groot AP -insette behou tydens die opgradering. Hierdie brug kan ook die uitset van 'n enkele bron uitbrei na twee DSI -skerms in plaas van een.
Die derde voorbeeldoplossing bied 'n kritieke IP van CMOS tot MIPI D-PHY-koppelvlak by die gebruik van LIF-MD6000-toestelle. Alhoewel Mipi D-PHY aanvanklik ontwikkel is om onderlinge verbindings in slimfone en skerms aan te spreek, gebruik baie verwerkers en skerms nou steeds RGB, CMOS of MIPI D-PHY koppelvlakke. Tussen die verwerker met die RGB-koppelvlak en 'n skerm met die MIPI DSI-koppelvlak, of tussen die kamera met die MOS-koppelvlak en 'n verwerker met die CSI-2-koppelvlak, kan die oplossing as 'n brug dien.
Die vierde kamera -koppelvlakbrug los die probleem op van wanverhouding tussen die AP en die vroeë beeldsensor. Alhoewel baie AP's nou MIPI CSI-2-koppelvlakke gebruik, gebruik sommige beeldsensors met hoë resolusie toegewyde sub-LVDS-uitvoerformate. Hierdie brug los die onverenigbaarheid tussen die twee tipes koppelvlak op. Die brug kan ook gebruik word in LVDS, CSI-2, HISPI en ander formate van onderlinge omskakeling.
Som op, aangesien ontwerpers al hoe meer komponente vir mobiele toepassings vir meer toepassings ontwikkel het, kom hulle dikwels teë op die toestel in die stelsel wat nie direk verbind kan word nie. Soms pas die tipe of hoeveelheid koppelvlak op die AP nie by die beeldsensor of die vertoning van die stelsel nie.
Vir sommige basiese multiplekser-/demultipleksertoepassings kan klaargemaakte standaard analoogskakelaars aan die vraag voldoen. Aangesien ontwerpers egter meer ingewikkelde brugtake doen, soos die omskakeling van onbetwisbare koppelvlakke, die kombinasie van verskeie videostrome of die verdeel van videostrome in verskeie koppelvlakke, het FPGA-gebaseerde programmeerbare brugoplossings 'n aantal voordele.
Eerstens laat hierdie oplossings jou toe om die bestaande insette van die ou toestel te gebruik, selfs al gebruik jy die beeldsensor en die MIPI-koppelvlak van die MIPI-koppelvlak, is dit steeds van toepassing. Tweedens, deur die oorbrugging tussen verskeie toestelle van verskillende koppelvlakke, stel hierdie brugoplossings u in staat om meer komponente te kies.
Ons ander produk:
