Ginagamit ng mga naka-embed na system developer ang inobasyon ng mobile processor, malawakang tinatanggap na MIPI standard interface, pati na rin ang bagong henerasyon ng mga low-cost image sensors at display para makabuo ng mataas na performance na murang mga produkto, ngunit kailangan pa ring lutasin ang maraming hamon.
Bilang mabilis na pagpapabuti ng pagganap, paano mahulaan ang uri at dami na kinakailangan para sa kinakailangang interface? Paano gamitin ang mga processor na ito upang magkaroon ng halaga ng tradisyonal na display at / o ang sensor ng imahe para sa halaga ng tradisyonal na display at / o sensor ng imahe habang ginagamit ang mga processor na ito? Paano mabilis, mababang-gastos tulay iba't ibang mga uri ng interface, matiyak na ang disenyo ay matagumpay?
Ipakikilala ng artikulong ito ang mga isyu sa epekto at disenyo na nauugnay sa paglipat sa mga bagong interface at pag-uugnayin ang bago at lumang mga device, at ipapakilala ang ilang mga posibleng solusyon at pamamaraan ng aplikasyon.
I-bridge ang bagong video interface Tumataas ang pangangailangan ng mga tao para sa mga makabagong low-cost video bridge solution. Halimbawa, ang pagbuo ng mga monitoring system, drone o DSLR camera designer ay gustong gumamit ng pinakabagong inobasyon ng on-hot mobile application processor (AP). Sa layuning ito, karaniwang kailangan nilang i-convert ang mga signal mula sa pagmamay-ari na tradisyonal na interface ng sensor ng imahe sa mobile MIPI CSI-2 na interface ng sensor ng imahe na ginagamit sa karamihan ng mga AP.
Kung gagawa ang taga-disenyo ng susunod na henerasyon ng mga virtual reality (VR) na headphone, kailangan mong i-convert ang isang video mula sa isang MIPI DSI interface at hatiin ito sa dalawang MIPI DSI display. Ito ay hindi lamang nagpapabuti sa pagganap ng system, kundi pati na rin ang epekto ng pagsasawsaw ng produkto ay mas malakas (Figure 1). Kung ang AP ay nagbibigay lamang ng isang interface ng DSI o isa sa mga magagamit na interface na partikular na ginagamit para sa iba pang mga tampok, paano susuportahan ang mga umuusbong na application na ito?
Katulad nito, ang mga developer ng mga solusyon sa human-machine interface (HMI) o intelligent na pagpapakita ay maaari ding hilingin na mapanatili ang halaga ng malaking pamumuhunan sa mga pang-industriyang pagpapakita ng grado. Ngunit gawin ito, kailangan nilang makatanggap ng CSI-2 interface sa mobile AP mula sa OpenLDI / LVDS o dedikadong interface bridge.
Minsan, maaaring kailanganin mong maglagay ng maraming video stream sa mas malaking output ng frame, na lumilikha ng malalim na persepsyon o pagandahin ang reality system. Sa oras na ito, ang isang bridging solution na matatagpuan sa pagitan ng sensor ng camera at ang processor ng imahe ay maaaring makuha sa oras upang makuha ang maramihang mga output ng CSI-2 sa oras at makamit ang pinakamababang pagkaantala. Nangangailangan ito ng universal pin control. Kailangan din ng maraming synthetic na video stream na magbahagi ng parehong orasan, at sa ilang sitwasyon, maaaring kailanganin ang isang hiwalay na power-up program. Upang ipatupad ang bawat function, kailangan mong madaling ma-customize ang I / O.
Ang aplikasyon ng mga mobile processor ng MIPI ay lumalim pa sa mga tradisyonal na pang-industriya na aplikasyon, tulad ng pagmamanupaktura ng sasakyan. Sa dumaraming bilang ng mga automotive electronic equipment at bilang ng mga camera, ang advanced na auxiliary driving system (ADAS) at information entertainment sonards ay nangangailangan ng higit pang video bridge.
Ang camera ay orihinal na binuo upang tulungan ang driver na mag-obserba kapag bumabaligtad, at ngayon ang tagagawa ay gumagamit ng camera upang magbigay ng isang buong hanay ng mga pananaw ng sasakyan. Halimbawa, pinapalitan ng ilang mga tagagawa ng kotse ang rear mirror gamit ang camera, sa gayon ay binabawasan ang air resistance at pagpapabuti ng fuel efficiency. Ang solusyon sa tulay ng video na ginawa ng taga-disenyo ay nagbibigay-daan sa tagagawa na ibuod ang data ng maramihang mga sensor ng imahe at ipadala ito sa pamamagitan ng isang interface ng CSI-2 sa AP.
Universal switch Upang malutas ang pangangailangan para sa pangunahing solusyon ng tulay, ang taga-disenyo ay karaniwang gumagamit ng mga unibersal na switch. Ang HD3SS 3212 ng Texas Instruments ay isang tipikal na halimbawa ng isang unibersal na 2-channel multiplexer / demultiplexer passive switch para sa pagpapadala ng mga signal sa pagitan ng dalawang posisyon sa board (Fig. 2). Ang device ay tugma sa MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS, at PCIe Gen IIII na mga pamantayan na sumusuporta sa hanggang 10 Gbps data rate.
Maaaring gamitin ng mga designer ang device sa anumang mga application ng interface na nangangailangan ng 0 hanggang 2 V common mode voltage range at 1800 mVPP differential amplitude. Tinitiyak ng adaptive tracking na ang channel ay nananatiling hindi nagbabago sa buong saklaw ng boltahe ng karaniwang mode.
Ang HD3SS3212 ay may kasamang iba't ibang tool at support software, kabilang ang mga evaluation module at evaluation boards para sa USB Type-C minidock boards, at reference na disenyo na may suporta sa video at charging.
Programmable solution Ang isa pang paraan upang malutas ang problemang ito ay ang paggamit ng mga semi-custom o custom na video bridge solution. Gayunpaman, ang mga solusyong ito ay karaniwang nakatuon sa mga naaangkop na hanay na medyo makitid na mga aplikasyon, na may mas mahabang yugto ng pag-unlad at mas mataas na mga non-regular na gastos sa engineering (NRE), karaniwan ang ASIC.
Upang mabuo ang agwat sa pagitan ng unibersal at custom na video bridge, ang mga video bridge ay nangangailangan ng kumbinasyon ng flexibility ng disenyo at maikling FPGA development cycle, pati na rin ang functionality ng mga partikular na application standard na produkto (ASSP). Para sa mga feature na ito, maaari naming hilingin na matutunan ang tungkol sa Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board at ang programmable ASSP (PASSP) nito (Figure 3). Ang CrossLinkIF-MD6000 ay binibigyan ng evaluation board na gumaganap bilang idle IP sa Diamond Design Software of Lattice. Ang bawat PASSP ay pumapalibot sa dalawang MIPI D-PHY na hard block sa pamamagitan ng paggalaw ng FPGA structure. Ang bawat bloke ng MIPI D-PHY ay may hanggang apat na channel ng data at isang orasan para sa suporta para sa paghahatid at pagtanggap (TX, at RX). Nagpapadala ang D-PHY ng hanggang 4K na ultra high definition na resolution, na may rate na 12 Gb / s. Dalawang grupo ng programmable I / O ang sumusuporta sa iba't ibang interface at protocol, kabilang ang Mipi D-PHY, MIPI CSI-2, at MIPI DSI, at CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS, at OpenLDI.
Kasama sa katabing istruktura ng FPGA ang 5, 936 LUT, 180 KB block RAM, at 47 KB ng distributed RAM. Ang LUT ay ipinamamahagi kasama ang nakatalagang rehistro sa programmable functional unit (PFU), na ginagamit bilang pangunahing bahagi ng logic, algorithography, RAM, at ROM function. Ang programmable routing network ay kumokonekta sa PFU block.
Ang SYSMEM na naka-embed na block RAM (EBR) ng programmable I / O group, naka-embed na I2C at naka-embed na MIPI D-PHY ay kumakalat sa pagitan ng mga column ng PFU. Ang PFU block ay maaaring i-configure gamit ang Diamond design software ng Lattice at mga wiring sa bawat disenyo.
Ang mga pamamaraan ng pagsasaayos at pagtatakda ay may iba't ibang mga tool sa suporta at software para sa pagpili. Bilang karagdagan sa mga bridge device, idinaragdag din ng LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board ang Mini USB B type connector sa FTDI. Gumamit ng SPI upang magdagdag ng FTDI sa CrossLink circuit, magdagdag ng FTDI sa mga X03LF device gamit ang mga mapagkukunan ng JTAG at GPIO. Kasabay nito, maaari ka ring mag-browse ng maraming demonstrasyon, opsyonal na impormasyon sa board ng link ng TX / RX at iba pang dokumentasyon. Kasama rin sa kit ang dalawang interface board, LIFMD-IOL-EVN SMA IO connecting interface boards at isang branching IO link board. Bilang karagdagan, ang LIF-MD6000 Raspberry PI development board ay may kasamang reference na disenyo at CrossLink soft IP para ikonekta ang dalawang Raspberry PI image sensor sa isang Raspberry PI processor board.
Upang pasimplehin at pabilisin ang pag-unlad, ang Lattice Semiconductor ay nagbibigay ng isang pre-design na soft IP module para sa apat na karaniwang video bridge solution. Ang unang solusyon na nagpapakita kung paano i-bridge ang maramihang CSI-2 image sensors sa isang CSI-2 output (Figure 4). Inilalapat ng solusyon na ito ang mga application na may kasamang AP sa disenyo na hindi nagbibigay ng sapat na interface na sumusuporta sa bilang ng mga sensor ng imahe, o isang pagkaantala sa proseso sa pagitan ng sensor ng imahe at data ng imaging.
Ang pangalawang solusyon ay nakatutok sa 1: 2 at 1: 1 DSI display interface bridge. Ang layunin ng IP na ito ay lampas sa mga kakayahan sa pagpapakita para sa tumataas na mga kinakailangan sa bandwidth, habang ang processor ay patuloy na nagbibigay ng isang mataas na pagganap ng interface function. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga lumang display sa isang bagong display, maaari kang magreserba ng malaking AP input habang nag-a-upgrade. Ang tulay na ito ay maaari ding i-extend ang output ng isang source sa dalawang DSI display sa halip na isa.
Ang ikatlong halimbawang solusyon ay nagbibigay ng kritikal na IP ng CMOS sa MIPI D-PHY na interface kapag gumagamit ng LIF-MD6000 na mga device. Bagama't ang Mipi D-PHY ay unang binuo upang tugunan ang mga interconnect sa mga smartphone at display, maraming mga processor at display ang gumagamit pa rin ngayon ng mga interface ng RGB, CMOS o MIPI D-PHY. Sa pagitan ng processor na may RGB interface at isang display na may MIPI DSI interface, o sa pagitan ng camera na may MOS interface at isang processor na may CSI-2 interface, ang solusyon ay maaaring kumilos bilang isang tulay.
Ang pang-apat na tulay ng interface ng camera ay nilulutas ang problema ng hindi pagkakatugma sa pagitan ng AP at ng maagang sensor ng imahe. Bagama't maraming AP ang gumagamit na ngayon ng mga interface ng MIPI CSI-2, ang ilang mga high-resolution na sensor ng imahe ay gumagamit ng mga nakalaang sub-LVDS na format ng output. Nilulutas ng tulay na ito ang hindi pagkakatugma sa pagitan ng dalawang uri ng interface. Ang tulay ay maaari ding gamitin sa LVDS, CSI-2, HISPI, at iba pang mga format ng mutual conversion.
Ibuod Dahil ang mga taga-disenyo ay may parami nang parami na mga bahagi na binuo para sa mga mobile na handheld na kagamitan para sa higit pang mga application, madalas nilang nakakaharap ang device sa system na hindi direktang konektado. Minsan ang uri o dami ng interface sa AP ay hindi tumutugma sa sensor ng imahe o pagpapakita ng system.
Para sa ilang pangunahing application ng multiplexer / demultiplexer, maaaring matugunan ng mga handa na karaniwang analog switch ang pangangailangan. Gayunpaman, habang ang mga taga-disenyo ay gumagawa ng ilang mas kumplikadong mga gawain sa tulay, tulad ng pag-convert ng mga hindi makontrol na interface, pagsasama-sama ng maramihang mga stream ng video, o paghahati ng mga stream ng video sa maraming mga interface, ang mga solusyon sa programmable bridge na nakabatay sa FPGA ay may ilang mga pakinabang.
Una, binibigyang-daan ka ng mga solusyong ito na gamitin ang kasalukuyang input ng lumang device, kahit na gumamit ka ng image sensor at MIPI interface ng MIPI interface, nalalapat pa rin ito. Pangalawa, sa pamamagitan ng pag-bridging sa pagitan ng maraming device ng iba't ibang interface, binibigyang-daan ka ng mga bridge solution na ito na pumili ng higit pang mga bahagi.
Ang aming iba pang mga produkto:
