Įterptųjų sistemų kūrėjai naudoja mobiliojo procesoriaus naujoves, plačiai pripažintą MIPI standartinę sąsają, taip pat naujos kartos nebrangius vaizdo jutiklius ir ekranus, kad sukurtų aukštos kokybės pigius produktus, tačiau vis tiek reikia išspręsti daugybę iššūkių.
Kaip greitai pagerinti našumą, kaip numatyti reikalingos sąsajos tipą ir kiekį? Kaip naudoti šiuos procesorius, kad naudojant šiuos procesorius būtų tradicinio ekrano ir (arba) vaizdo jutiklio vertė, lygi tradicinio ekrano ir (arba) vaizdo jutiklio vertei? Kaip greitai ir nebrangiai sujungti skirtingų tipų sąsajas, kad dizainas būtų sėkmingas?
Šiame straipsnyje bus pristatytos poveikio ir dizaino problemos, susijusios su perkėlimu į naujas sąsajas ir naujų ir senų įrenginių sujungimas, taip pat pristatomi keli įmanomi sprendimai ir taikymo metodai.
„Bridge“ nauja vaizdo sąsaja Didėja žmonių poreikis naujoviškiems nebrangiems vaizdo tiltų sprendimams. Pavyzdžiui, kurdami stebėjimo sistemas, bepiločiai orlaiviai ar DSLR fotoaparatų dizaineriai nori naudoti naujausias karšto mobiliųjų programų procesoriaus (AP) naujoves. Šiuo tikslu jie paprastai turi konvertuoti signalus iš patentuotos tradicinės vaizdo jutiklio sąsajos į mobiliąją MIPI CSI-2 vaizdo jutiklio sąsają, naudojamą daugelyje AP.
Jei dizaineris kuria naujos kartos virtualios realybės (VR) ausines, turite konvertuoti vaizdo įrašą iš vienos MIPI DSI sąsajos ir padalyti jį į du MIPI DSI ekranus. Tai ne tik pagerina sistemos veikimą, bet ir sustiprina produkto panardinimo efektą (1 pav.). Jei AP teikia tik vieną DSI sąsają arba vieną iš turimų sąsajų, jau specialiai naudojamų kitoms funkcijoms, kaip palaikyti šias naujas programas?
Panašiai žmogaus ir mašinos sąsajos (HMI) sprendimų ar išmaniųjų ekranų kūrėjai taip pat gali norėti išlaikyti didžiulių investicijų į pramoninio lygio ekranus vertę. Bet tai padaryti, jie turi gauti CSI-2 sąsają mobiliajame AP iš OpenLDI / LVDS arba specialios sąsajos tilto.
Kartais gali tekti perkelti kelis vaizdo įrašų srautus į didesnį kadrų išvestį, sukuriant gilų suvokimą arba patobulinant realybės sistemą. Šiuo metu tarp kameros jutiklio ir vaizdo procesoriaus esantis tiltinis sprendimas gali būti užfiksuotas laiku, kad būtų galima laiku užfiksuoti kelis CSI-2 išėjimus ir pasiekti minimalų vėlavimą. Tam reikalingas universalus kaiščio valdymas. Keli sintetiniai vaizdo srautai taip pat turi turėti tą patį laikrodį, o kai kuriais atvejais gali prireikti atskiros įjungimo programos. Norėdami įgyvendinti kiekvieną funkciją, turite lengvai pritaikyti įvestį / išvestį.
MIPI mobiliųjų procesorių taikymas netgi pagilėjo iki tradicinių pramonės sričių, tokių kaip automobilių gamyba. Didėjant automobilių elektroninės įrangos skaičiui ir fotoaparatams, pažangiai pagalbinei vairavimo sistemai (ADAS) ir informacinėms pramogų sonaroms reikia daugiau vaizdo tilto.
Iš pradžių kamera buvo sukurta siekiant padėti vairuotojui stebėti važiuojant atbuline eiga, o dabar gamintojas naudoja kamerą, kad pateiktų visas transporto priemonės perspektyvas. Pavyzdžiui, kai kurie automobilių gamintojai keičia galinį veidrodėlį į kamerą, taip sumažindami oro pasipriešinimą ir pagerindami degalų naudojimo efektyvumą. Dizainerio sukurtas vaizdo tilto sprendimas leidžia gamintojui apibendrinti kelių vaizdo jutiklių duomenis ir perduoti juos per vieną CSI-2 sąsają į AP.
Universalus jungiklis Siekdamas išspręsti pagrindinio tilto sprendimo poreikį, projektuotojas paprastai naudoja universalius jungiklius. „Texas Instruments“ HD3SS 3212 yra tipiškas universalaus 2 kanalų multiplekserio / demultiplekserio pasyvaus jungiklio pavyzdys, skirtas signalams perduoti tarp dviejų plokštės vietų (XNUMX pav.). 2). Įrenginys suderinamas su MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS ir PCIe Gen IIII standartais palaiko iki 10 Gbps duomenų perdavimo spartą.
Dizaineriai gali naudoti įrenginį bet kuriai sąsajos programai, kuriai reikia 0–2 V bendro režimo įtampos diapazono ir 1800 mVPP diferencinės amplitudės. Prisitaikantis stebėjimas užtikrina, kad kanalas nesikeis visame įprasto režimo įtampos diapazone.
HD3SS3212 komplektuojamas su įvairiais įrankiais ir pagalbine programine įranga, įskaitant vertinimo modulius ir C tipo USB minidokų plokščių vertinimo plokštes, ir informacinį dizainą su vaizdo ir įkrovimo palaikymu.
Programuojamas sprendimas Kitas būdas išspręsti šią problemą yra naudoti pusiau individualius arba pasirinktinius vaizdo tilto sprendimus. Tačiau šie sprendimai paprastai yra orientuoti į taikomų diapazonų santykinai siauras programas, kurių kūrimo ciklai ilgesni ir didesnės nereguliarios inžinerijos (NRE) sąnaudos, ASIC yra tipiškas.
Norint užpildyti atotrūkį tarp universalaus ir pritaikyto vaizdo tilto, vaizdo tiltams reikia dizaino lankstumo ir trumpų FPGA kūrimo ciklų, taip pat specifinių taikomųjų standartinių produktų (ASSP) funkcionalumo. Dėl šių funkcijų galbūt norėsite sužinoti apie grotelių puslaidininkių kryžminio ryšio LIF-MD6000 pagrindinės nuorodos vertinimo plokštę ir jos programuojamą ASSP (PASSP) (3 pav.). „CrossLinkIF-MD6000“ pateikiama su vertinimo plokšte, kuri „Diamond Design of Lattice“ programinėje įrangoje veikia kaip tuščiosios eigos IP. Kiekvienas PASSP supa du MIPI D-PHY kietus blokus, judindamas FPGA struktūrą. Kiekvienas MIPI D-PHY blokas turi iki keturių duomenų kanalų ir laikrodį, skirtą perduoti ir priimti (TX ir RX). „D-PHY“ perduoda iki 4K itin didelės raiškos skiriamąją gebą, kurios greitis yra 12 Gb / s. Dvi programuojamų įvesties / išvesties grupės palaiko įvairias sąsajas ir protokolus, įskaitant „Mipi D-PHY“, „MIPI CSI-2“ ir „MIPI DSI“ ir CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS ir „OpenLDI“.
Greta esanti FPGA struktūra apima 5, 936 LUT, 180 KB blokinę RAM ir 47 KB paskirstytą RAM. LUT yra paskirstytas iš programuojamo funkcinio bloko (PFU) registro, naudojamo kaip pagrindinis logikos, algoritmo, RAM ir ROM funkcijų komponentas. Programuojamas maršruto parinkimo tinklas jungiasi prie PFU bloko.
Programuojamos įvesties / išvesties grupės, įterptosios I2C ir įterptosios MIPI D-PHY SYSMEM įterptosios blokinės RAM (EBR) yra išsklaidytos tarp PFU stulpelių. PFU bloką galima sukonfigūruoti naudojant „Lattice“ dizaino „Diamond“ programinę įrangą ir prijungti kiekvieną konstrukciją.
Konfigūravimo ir nustatymo procedūrose yra įvairių pagalbinių įrankių ir programinės įrangos pasirinkimui. Be tilto įrenginių, LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board taip pat prideda Mini USB B tipo jungtį prie FTDI. Naudokite SPI, kad pridėtumėte FTDI prie „CrossLink“ grandinės, pridėkite FTDI prie X03LF įrenginių naudodami JTAG ir GPIO išteklius. Tuo pačiu metu taip pat galite naršyti keletą demonstracijų, pasirenkamos TX / RX sąsajos plokštės informacijos ir kitų dokumentų. Į komplektą taip pat įeina dvi sąsajos plokštės: LIFMD-IOL-EVN SMA IO jungiamosios sąsajos plokštės ir išsišakojanti IO jungčių plokštė. Be to, „LIF-MD6000 Raspberry PI“ kūrimo plokštėje yra orientacinis dizainas ir „CrossLink“ minkštas IP, skirtas prijungti du „Raspberry PI“ vaizdo jutiklius prie „Raspberry PI“ procesoriaus plokštės.
Siekdama supaprastinti ir paspartinti plėtrą, „Lattice Semiconductor“ siūlo iš anksto suprojektuotą minkštąjį IP modulį keturiems įprastiems vaizdo tilto sprendimams. Pirmasis sprendimas, rodantis, kaip sujungti kelis CSI-2 vaizdo jutiklius į vieną CSI-2 išvestį (4 pav.). Šis sprendimas taikomas programoms, kuriose yra AP, kuri nesuteikia pakankamai sąsajos, kuri palaiko vaizdo jutiklių skaičių, arba proceso delsą tarp vaizdo jutiklio ir vaizdo duomenų.
Antrasis sprendimas skirtas 1: 2 ir 1: 1 DSI ekrano sąsajos tilteliui. Šis IP tikslas viršija ekrano galimybes dėl didėjančių pralaidumo reikalavimų, o procesorius ir toliau teikia didelio našumo sąsajos funkciją. Pakeisdami senus ekranus į naujus, atnaujinimo metu galite rezervuoti didžiulį AP įvestį. Šis tiltas taip pat gali išplėsti vieno šaltinio išvestį į du, o ne vieną DSI ekraną.
Trečiasis sprendimo pavyzdys suteikia kritinį CMOS IP ir MIPI D-PHY sąsają, kai naudojami LIF-MD6000 įrenginiai. Nors iš pradžių „Mipi D-PHY“ buvo sukurtas siekiant išspręsti išmaniųjų telefonų ir ekranų jungtis, daugelis procesorių ir ekranų dabar vis dar naudoja RGB, CMOS arba MIPI D-PHY sąsajas. Tarp procesoriaus su RGB sąsaja ir ekrano su MIPI DSI sąsaja arba tarp fotoaparato su MOS sąsaja ir procesoriaus su CSI-2 sąsaja sprendimas gali veikti kaip tiltas.
Ketvirtasis kameros sąsajos tiltas išsprendžia AP ir ankstyvojo vaizdo jutiklio neatitikimo problemą. Nors daugelis AP dabar naudoja MIPI CSI-2 sąsajas, kai kurie didelės skiriamosios gebos vaizdo jutikliai naudoja specialius sub-LVDS išvesties formatus. Šis tiltas išsprendžia dviejų tipų sąsajų nesuderinamumą. Tiltas taip pat gali būti naudojamas LVDS, CSI-2, HISPI ir kitais abipusio konvertavimo formatais.
Apibendrinimas Kadangi dizaineriai turi vis daugiau komponentų, skirtų mobiliai rankiniai įrangai, skirtai daugiau programų, jie dažnai susiduria su įrenginiu sistemoje, kurio negalima tiesiogiai prijungti. Kartais sąsajos tipas arba kiekis AP nesutampa su vaizdo jutikliu arba sistemos ekranu.
Kai kurioms pagrindinėms multiplekserių / demultiplekserių programoms paruošti standartiniai analoginiai jungikliai gali patenkinti poreikį. Tačiau, kadangi dizaineriai atlieka keletą sudėtingesnių tilto užduočių, pavyzdžiui, paverčia nesąmoningas sąsajas, sujungia kelis vaizdo srautus arba padalija vaizdo įrašų srautus į kelias sąsajas, FPGA pagrįsti programuojami tilto sprendimai turi daug privalumų.
Pirma, šie sprendimai leidžia naudoti esamą senojo įrenginio įvestį, net jei naudojate vaizdo jutiklį ir MIPI sąsajos MIPI sąsają, ji vis tiek galioja. Antra, per tiltus tarp kelių skirtingų sąsajų įrenginių šie tilto sprendimai leidžia pasirinkti daugiau komponentų.
Mūsų kitas produktas:
