Programeri ugrađenih sustava koriste inovaciju mobilnog procesora, široko prihvaćeno MIPI standardno sučelje, kao i novu generaciju jeftinih slikovnih senzora i zaslona za izradu jeftinih proizvoda visokih performansi, ali još uvijek moraju riješiti mnoge izazove.
Kako se performanse brzo poboljšavaju, kako predvidjeti vrstu i količinu potrebne za potrebno sučelje? Kako koristiti ove procesore da bi imali vrijednost tradicionalnog zaslona i/ili senzora slike za vrijednost tradicionalnog zaslona i/ili senzora slike dok koristite ove procesore? Kako brzo, jeftino premostiti različite vrste sučelja, osigurati uspješan dizajn?
Ovaj će članak predstaviti utjecaj i probleme dizajna koji se odnose na migraciju na nova sučelja i premošćavanje novih i starih uređaja, te predstaviti neka izvediva rješenja i metode primjene.
Bridge novo video sučelje Potražnja ljudi za inovativnim jeftinim rješenjima video mostova raste. Na primjer, konstruirajući sustave za praćenje, dronove ili DSLR kamere, dizajneri žele koristiti najnoviju inovaciju procesora mobilnih aplikacija (AP). U tu svrhu obično moraju pretvoriti signale iz vlasničkog tradicionalnog sučelja senzora slike u mobilno MIPI CSI-2 sučelje senzora slike koje se koristi na većini AP-ova.
Ako dizajner napravi sljedeću generaciju slušalica za virtualnu stvarnost (VR), trebate pretvoriti video s jednog MIPI DSI sučelja i podijeliti ga na dva MIPI DSI zaslona. To ne samo da poboljšava performanse sustava, već je i učinak uranjanja proizvoda jači (slika 1.). Ako AP pruža samo jedno DSI sučelje ili jedno od dostupnih sučelja koje se već koriste za druge značajke, kako podržati ove nove aplikacije?
Slično, programeri rješenja sučelja čovjek-stroj (HMI) ili inteligentnih zaslona mogu također htjeti zadržati vrijednost velikih ulaganja u zaslone industrijske kvalitete. Ali učinite to, oni moraju primiti CSI-2 sučelje na mobilnom AP-u s OpenLDI / LVDS ili namjenskog sučelja mosta.
Ponekad ćete možda morati staviti više video tokova na veći izlaz okvira, stvarajući duboku percepciju ili poboljšavajući sustav stvarnosti. U ovom trenutku, rješenje za premošćivanje koje se nalazi između senzora kamere i procesora slike može se snimiti na vrijeme kako bi se uhvatilo više CSI-2 izlaza na vrijeme i postiglo minimalno kašnjenje. To zahtijeva univerzalnu kontrolu igle. Više sintetičkih videostreamova također mora dijeliti isti sat, a u nekim slučajevima može biti potreban poseban program za uključivanje. Da biste implementirali svaku funkciju, morate biti lako prilagođeni I/O.
Primjena MIPI mobilnih procesora čak se produbila na tradicionalne industrijske primjene, kao što je proizvodnja automobila. Uz rastući broj automobilske elektroničke opreme i broj kamera, napredni sustav pomoćne vožnje (ADAS) i sonari za informacijsku zabavu zahtijevaju više videomosta.
Kamera je izvorno razvijena kako bi pomogla vozaču da promatra pri vožnji unatrag, a sada proizvođač koristi kameru kako bi pružio cijeli raspon perspektiva vozila. Na primjer, neki proizvođači automobila zamjenjuju stražnji retrovizor kamerom, čime se smanjuje otpor zraka i poboljšava učinkovitost goriva. Rješenje video mosta koje je konstruirao dizajner omogućuje proizvođaču da sumira podatke višestrukih senzora slike i prenese ih kroz jedno CSI-2 sučelje na AP.
Univerzalna sklopka Kako bi se riješila potražnja za osnovnim rješenjem mosta, projektant uglavnom koristi univerzalne sklopke. HD3SS 3212 tvrtke Texas Instruments tipičan je primjer univerzalnog 2-kanalnog pasivnog prekidača multipleksora/demultipleksora za prijenos signala između dva položaja na ploči (sl. 2). Uređaj je kompatibilan sa standardima MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS i PCIe Gen IIII, podržava prijenos podataka do 10 Gbps.
Dizajneri mogu koristiti uređaj za bilo koje aplikacije sučelja koje zahtijevaju raspon napona zajedničkog moda od 0 do 2 V i diferencijalnu amplitudu od 1800 mVPP. Adaptivno praćenje osigurava da kanal ostane nepromijenjen u cijelom rasponu napona zajedničkog moda.
HD3SS3212 dolazi s raznim alatima i softverom za podršku, uključujući module za evaluaciju i evaluacijske ploče za USB Type-C minidock ploče, te referentni dizajn s podrškom za video i punjenje.
Programabilno rješenje Drugi način rješavanja ovog problema je korištenje poluprilagođenih ili prilagođenih rješenja video mostova. Međutim, ova rješenja su obično usmjerena na primjenjive raspone relativno uskih aplikacija, s dužim razvojnim ciklusima i višim troškovima neregularnog inženjeringa (NRE), ASIC je tipičan.
Kako bi se nadoknadio jaz između univerzalnog i prilagođenog video mosta, video mostovi zahtijevaju kombinaciju fleksibilnosti dizajna i kratkih razvojnih ciklusa FPGA, kao i funkcionalnost specifičnih standardnih proizvoda za aplikacije (ASSP). Za ove značajke, možda bismo željeli saznati više o ploči za procjenu glavne veze Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 i njenom programabilnom ASSP (PASSP) (slika 3). CrossLinkIF-MD6000 se isporučuje s pločom za evaluaciju koja djeluje kao neaktivni IP u Diamond Design Software of Lattice. Svaki PASSP okružuje dva MIPI D-PHY čvrsta bloka pomicanjem FPGA strukture. Svaki MIPI D-PHY blok ima do četiri podatkovna kanala i sat za podršku za prijenos i prijem (TX i RX). D-PHY prenosi do 4K ultra visoke razlučivosti, brzinom od 12 Gb/s. Dvije grupe programabilnih I/O podržavaju različita sučelja i protokole, uključujući Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 i MIPI DSI, te CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS i OpenLDI.
Susjedna FPGA struktura uključuje 5, 936 LUT, 180 KB blok RAM-a i 47 KB distribuiranog RAM-a. LUT se distribuira duž namjenskog registra u programabilnoj funkcionalnoj jedinici (PFU), koja se koristi kao osnovna komponenta logike, algoritografije, RAM-a i ROM funkcija. Programabilna mreža za usmjeravanje spaja se na PFU blok.
SYSMEM ugrađeni blok RAM (EBR) programabilne I/O grupe, ugrađeni I2C i ugrađeni MIPI D-PHY raspoređeni su između stupaca PFU. PFU blok se može konfigurirati pomoću Diamond dizajn softvera Lattice i ožičenja svakog dizajna.
Postupci konfiguracije i podešavanja imaju niz alata za podršku i softvera za odabir. Osim bridge uređaja, LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board također dodaje Mini USB B tip konektor na FTDI. Koristite SPI za dodavanje FTDI u CrossLink krug, dodajte FTDI na X03LF uređaje koristeći JTAG i GPIO resurse. Istodobno, također možete pregledavati višestruke demonstracije, dodatne informacije o TX/RX poveznoj ploči i drugu dokumentaciju. Komplet također uključuje dvije ploče sučelja, LIFMD-IOL-EVN SMA IO spojne sučelje i granastu IO vezu. Osim toga, razvojna ploča LIF-MD6000 Raspberry PI uključuje referentni dizajn i CrossLink soft IP za povezivanje dva Raspberry PI senzora slike na Raspberry PI procesorsku ploču.
Kako bi se pojednostavio i ubrzao razvoj, Lattice Semiconductor nudi unaprijed dizajnirani meki IP modul za četiri uobičajena rješenja video mostova. Prvo rješenje koje pokazuje kako spojiti više senzora slike CSI-2 na jedan CSI-2 izlaz (slika 4). Ovo rješenje primjenjuje aplikacije koje uključuju AP u dizajnu koje ne pruža dovoljno sučelje koje podržava broj slikovnih senzora ili kašnjenje procesa između senzora slike i slikovnih podataka.
Drugo rješenje fokusira se na 1:2 i 1:1 DSI most sučelja zaslona. Ovaj IP cilj je izvan mogućnosti prikaza za rastuće zahtjeve za širinom pojasa, dok procesor nastavlja pružati funkciju sučelja visokih performansi. Zamjenom starih zaslona na novi zaslon možete rezervirati veliki AP ulaz tijekom nadogradnje. Ovaj most također može proširiti izlaz jednog izvora na dva DSI zaslona umjesto na jedan.
Treći primjer rješenja pruža kritični IP od CMOS do MIPI D-PHY sučelja kada se koriste LIF-MD6000 uređaji. Iako je Mipi D-PHY u početku razvijen za rješavanje međusobnog povezivanja u pametnim telefonima i zaslonima, mnogi procesori i zasloni sada još uvijek koriste RGB, CMOS ili MIPI D-PHY sučelja. Između procesora s RGB sučeljem i zaslona s MIPI DSI sučeljem, ili između kamere s MOS sučeljem i procesora s CSI-2 sučeljem, rješenje može djelovati kao most.
Četvrti most sučelja kamere rješava problem neusklađenosti između AP-a i ranog senzora slike. Iako mnogi AP-ovi sada koriste MIPI CSI-2 sučelja, neki senzori slike visoke razlučivosti koriste namjenske sub-LVDS izlazne formate. Ovaj most rješava nekompatibilnost između dva tipa sučelja. Most se također može koristiti u LVDS, CSI-2, HISPI i drugim formatima međusobne konverzije.
Sažeti Kako dizajneri imaju sve više i više komponenti razvijenih za mobilnu ručnu opremu za više aplikacija, često se susreću s uređajem u sustavu koji se ne može izravno povezati. Ponekad vrsta ili količina sučelja na AP-u ne odgovaraju senzoru slike ili prikazu sustava.
Za neke osnovne aplikacije multipleksera/demultipleksera, gotovi standardni analogni prekidači mogu zadovoljiti potražnju. Međutim, kako dizajneri rade neke složenije zadatke mosta, kao što su pretvaranje nekontroliranih sučelja, kombiniranje više video tokova ili dijeljenje video tokova na više sučelja, programibilna rješenja mostova temeljena na FPGA imaju niz prednosti.
Prvo, ova rješenja vam omogućuju korištenje postojećeg ulaza starog uređaja, čak i ako koristite senzor slike i MIPI sučelje MIPI sučelja, i dalje vrijedi. Drugo, kroz premošćivanje između više uređaja različitih sučelja, ova rješenja za premošćivanje omogućuju vam odabir više komponenti.
Naš drugi proizvod:
