Dezvoltatorii de sisteme încorporate folosesc inovația procesorului mobil, interfața standard MIPI acceptată pe scară largă, precum și o nouă generație de senzori de imagine și afișaje cu costuri reduse pentru a construi produse de înaltă performanță, cu costuri reduse, dar încă trebuie să rezolve multe provocări.
Ca îmbunătățire rapidă a performanței, cum să preziceți tipul și cantitatea necesară pentru interfața necesară? Cum să folosiți aceste procesoare pentru a avea valoarea afișajului tradițional și/sau a senzorului de imagine pentru valoarea afișajului tradițional și/sau a senzorului de imagine în timp ce utilizați aceste procesoare? Cum să unești rapid, cu costuri reduse diferite tipuri de interfețe, să te asiguri că designul are succes?
Acest articol va introduce problemele de impact și de proiectare legate de migrarea la noi interfețe și de a conecta dispozitivele noi și vechi și va introduce câteva soluții și metode de aplicare fezabile.
Bridge noua interfață video Cererea oamenilor pentru soluții inovatoare de pod video la preț redus este în creștere. De exemplu, proiectanții care construiesc sisteme de monitorizare, drone sau camere DSLR doresc să folosească cea mai recentă inovație a procesorului de aplicații mobile (AP). În acest scop, ei trebuie de obicei să convertească semnalele de la interfața tradițională proprietară a senzorului de imagine la interfața mobilă a senzorului de imagine MIPI CSI-2 folosită pe majoritatea AP-urilor.
Dacă designerul construiește următoarea generație de căști de realitate virtuală (VR), trebuie să convertiți un videoclip dintr-o singură interfață MIPI DSI și să-l împărțiți pe cele două afișaje MIPI DSI. Acest lucru nu numai că îmbunătățește performanța sistemului, dar și efectul de imersare a produsului este mai puternic (Figura 1). Dacă AP-ul oferă doar o singură interfață DSI sau una dintre interfețele disponibile deja utilizate în mod special pentru alte caracteristici, cum să sprijine aceste aplicații emergente?
În mod similar, dezvoltatorii de soluții de interfață om-mașină (HMI) sau de afișaje inteligente ar putea dori, de asemenea, să păstreze valoarea investițiilor uriașe în afișaje de calitate industrială. Dar fă acest lucru, ei trebuie să primească interfața CSI-2 pe AP-ul mobil de la OpenLDI / LVDS sau bridge-ul de interfață dedicat.
Uneori, poate fi necesar să puneți mai multe fluxuri video la o ieșire de cadru mai mare, creând o percepție profundă sau îmbunătățind sistemul realității. În acest moment, o soluție de legătură situată între senzorul camerei și procesorul de imagine poate fi capturată la timp pentru a captura mai multe ieșiri CSI-2 la timp și pentru a obține întârzierea minimă. Acest lucru necesită control universal al pinului. De asemenea, mai multe fluxuri video sintetice trebuie să partajeze același ceas și, în unele cazuri, poate fi necesar un program separat de pornire. Pentru a implementa fiecare funcție, trebuie să fii ușor personalizat I/O.
Aplicarea procesoarelor mobile MIPI s-a aprofundat chiar și la aplicațiile industriale tradiționale, cum ar fi producția de automobile. Odată cu creșterea numărului de echipamente electronice auto și a numărului de camere, sistemul avansat de conducere auxiliară (ADAS) și sondele de divertisment informațional necesită mai multe poduri video.
Camera a fost dezvoltată inițial pentru a ajuta șoferul să observe la mers înapoi, iar acum producătorul folosește camera pentru a oferi o gamă completă de perspective ale vehiculului. De exemplu, unii producători de mașini înlocuiesc oglinda din spate cu camera, reducând astfel rezistența aerului și îmbunătățind eficiența consumului de combustibil. Soluția de punte video construită de proiectant permite producătorului să rezuma datele mai multor senzori de imagine și să le transmită printr-o singură interfață CSI-2 către AP.
Comutator universal Pentru a rezolva cererea pentru soluția de bază de punte, proiectantul folosește în general întrerupătoare universale. HD3SS 3212 de la Texas Instruments este un exemplu tipic de comutator pasiv de multiplexor/demultiplexor universal cu 2 canale pentru transmiterea semnalelor între două poziții de pe placă (Fig. 2). Dispozitivul este compatibil cu standardele MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS și PCIe Gen IIII care acceptă rate de date de până la 10 Gbps.
Proiectanții pot folosi dispozitivul pentru orice aplicație de interfață care necesită un interval de tensiune în mod comun de la 0 la 2 V și o amplitudine diferențială de 1800 mVPP. Urmărirea adaptivă asigură că canalul rămâne neschimbat pe toată gama de tensiune în modul comun.
HD3SS3212 vine cu o varietate de instrumente și software de asistență, inclusiv module de evaluare și plăci de evaluare pentru plăcile minidock USB Type-C și design de referință cu suport video și de încărcare.
Soluție programabilă O altă modalitate de a rezolva această problemă este utilizarea soluțiilor de pod video semi-personalizate sau personalizate. Cu toate acestea, aceste soluții sunt de obicei concentrate pe aplicații relativ înguste aplicabile, cu cicluri de dezvoltare mai lungi și costuri mai mari de inginerie neregulată (NRE), ASIC este un tipic.
Pentru a compensa decalajul dintre podurile video universale și personalizate, podurile video necesită o combinație de flexibilitate de proiectare și cicluri scurte de dezvoltare FPGA, precum și funcționalitatea produselor standard de aplicații specifice (ASSP). Pentru aceste caracteristici, este posibil să dorim să aflăm despre placa de evaluare a Legăturii Master Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 și ASSP programabil (PASSP) (Figura 3). CrossLinkIF-MD6000 este furnizat împreună cu placa de evaluare care acționează ca IP inactiv în software-ul Diamond Design al Lattice. Fiecare PASSP înconjoară două blocuri dure MIPI D-PHY prin mutarea structurii FPGA. Fiecare bloc MIPI D-PHY are până la patru canale de date și un ceas pentru suport pentru transmisie și recepție (TX și RX). D-PHY transmite până la rezoluție ultra-înaltă definiție 4K, cu o rată de 12 Gb/s. Două grupuri de I/O programabile acceptă o varietate de interfețe și protocoale, inclusiv Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 și MIPI DSI și CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS și OpenLDI.
Structura FPGA adiacentă include 5, 936 LUT, 180 KB bloc RAM și 47 KB de RAM distribuită. LUT-ul este distribuit de-a lungul registrului dedicat în unitatea funcțională programabilă (PFU), utilizată ca componentă de bază a funcțiilor logice, algorografice, RAM și ROM. Rețeaua de rutare programabilă se conectează la blocul PFU.
Blocul RAM încorporat SYSMEM (EBR) al grupului I/O programabil, I2C încorporat și MIPI D-PHY încorporat sunt răspândite între coloanele PFU. Blocul PFU poate fi configurat cu software-ul de design Diamond al Lattice și cablarea fiecărui design.
Procedurile de configurare și setare au o varietate de instrumente de asistență și software pentru selecție. Pe lângă dispozitivele bridge, placa de evaluare LIF-MD6000 Master Link adaugă și conectorul de tip Mini USB B la FTDI. Utilizați SPI pentru a adăuga FTDI la circuitul CrossLink, adăugați FTDI la dispozitivele X03LF folosind resurse JTAG și GPIO. În același timp, puteți, de asemenea, să răsfoiți mai multe demonstrații, informații opționale ale plăcii de legătură TX / RX și altă documentație. Setul include, de asemenea, două plăci de interfață, plăci de interfață de conectare LIFMD-IOL-EVN SMA IO și o placă de legătură IO ramificată. În plus, placa de dezvoltare LIF-MD6000 Raspberry PI include un design de referință și CrossLink soft IP pentru a conecta doi senzori de imagine Raspberry PI la o placă de procesor Raspberry PI.
Pentru a simplifica și accelera dezvoltarea, Lattice Semiconductor oferă un modul IP soft pre-proiectat pentru patru soluții comune de punte video. Prima soluție care arată cum să conectați mai mulți senzori de imagine CSI-2 la o singură ieșire CSI-2 (Figura 4). Această soluție aplică aplicații care includ un AP în design care nu oferă o interfață suficientă care să suporte numărul de senzori de imagine sau o întârziere a procesului între senzorul de imagine și datele de imagine.
A doua soluție se concentrează pe puntea de interfață de afișare DSI 1: 2 și 1: 1. Acest obiectiv IP depășește capacitățile de afișare pentru cerințele crescânde de lățime de bandă, în timp ce procesorul continuă să ofere o funcție de interfață de înaltă performanță. Prin înlocuirea ecranelor vechi cu un ecran nou, puteți rezerva o intrare AP uriașă în timp ce faceți upgrade. Acest bridge poate extinde, de asemenea, ieșirea unei singure surse la două afișaje DSI în loc de unul.
Al treilea exemplu de soluție oferă o IP critică a interfeței CMOS la MIPI D-PHY atunci când se utilizează dispozitive LIF-MD6000. Deși Mipi D-PHY a fost dezvoltat inițial pentru a aborda interconexiunile din smartphone-uri și ecrane, multe procesoare și afișaje încă folosesc interfețe RGB, CMOS sau MIPI D-PHY. Intre procesorul cu interfata RGB si un display cu interfata MIPI DSI, sau intre camera cu interfata MOS si un procesor cu interfata CSI-2, solutia poate actiona ca o punte.
A patra punte de interfață a camerei rezolvă problema nepotrivirii dintre AP și senzorul de imagine timpuriu. Deși multe AP-uri folosesc acum interfețe MIPI CSI-2, unii senzori de imagine de înaltă rezoluție folosesc formate de ieșire sub-LVDS dedicate. Această punte rezolvă incompatibilitatea dintre cele două tipuri de interfețe. Puntea poate fi folosită și în LVDS, CSI-2, HISPI și în alte formate de conversie reciprocă.
Rezumat Pe măsură ce designerii au din ce în ce mai multe componente dezvoltate pentru echipamente portabile mobile pentru mai multe aplicații, ei întâlnesc adesea dispozitivul în sistem care nu poate fi conectat direct. Uneori, tipul de interfață sau cantitatea de pe AP nu se potrivește cu senzorul de imagine sau cu afișajul sistemului.
Pentru unele aplicații de bază multiplexer/demultiplexer, comutatoarele analogice standard gata făcute pot satisface cererea. Cu toate acestea, pe măsură ce proiectanții efectuează niște sarcini bridge mai complexe, cum ar fi conversia interfețelor necontroverse, combinarea mai multor fluxuri video sau împărțirea fluxurilor video în mai multe interfețe, soluțiile bridge programabile bazate pe FPGA au o serie de avantaje.
În primul rând, aceste soluții vă permit să utilizați intrarea existentă a vechiului dispozitiv, chiar dacă utilizați senzorul de imagine și interfața MIPI a interfeței MIPI, se aplică în continuare. În al doilea rând, prin conectarea între mai multe dispozitive de diferite interfețe, aceste soluții de punte vă permit să selectați mai multe componente.
alt produs nostru:
