Разработчиците на вградени системи използват иновацията на мобилния процесор, широко приет стандартен интерфейс MIPI, както и ново поколение евтини сензори за изображения и дисплеи за изграждане на високопроизводителни продукти на ниска цена, но все пак трябва да решат много предизвикателства.
Като бързо подобряване на производителността, как да предвидим вида и количеството, необходими за необходимия интерфейс? Как да използвате тези процесори, за да имате стойността на традиционния дисплей и / или сензора за изображение за стойността на традиционния дисплей и / или сензора за изображения, докато използвате тези процесори? Как бързо, евтино да свързвате различни типове интерфейси, да гарантирате успеха на дизайна?
Тази статия ще представи въпросите за въздействието и дизайна, свързани с миграцията към нови интерфейси и мост на нови и стари устройства, и ще представи някои възможни решения и методи на приложение.
Мост нов видео интерфейс Търсенето на хората за иновативни евтини решения за видео мост се увеличава. Например, конструирането на системи за наблюдение, дронове или дизайнери на DSLR камери искат да използват най-новата иновация на горещия процесор за мобилни приложения (AP). За тази цел те обикновено трябва да преобразуват сигнали от традиционния интерфейс на сензора за изображения в мобилен интерфейс MIPI CSI-2 сензор за изображения, използван в повечето точки за достъп.
Ако дизайнерът изгражда следващото поколение слушалки за виртуална реалност (VR), трябва да конвертирате видео от един MIPI DSI интерфейс и да го разделите на двата MIPI DSI дисплея. Това не само подобрява производителността на системата, но и ефектът на потапяне на продукта е по -силен (Фигура 1). Ако AP предоставя само един DSI интерфейс или един от наличните интерфейси, вече специално използвани за други функции, как да поддържаме тези нововъзникващи приложения?
По подобен начин разработчиците на решения за интерфейс човек-машина (HMI) или интелигентни дисплеи може също да пожелаят да запазят стойността на огромните инвестиции в дисплеи от промишлен клас. Но направете това, те трябва да получат интерфейса CSI-2 на мобилната AP от OpenLDI / LVDS или специален интерфейсен мост.
Понякога може да се наложи да поставите множество видео потоци към по -голям кадър, създавайки дълбоко възприятие или подобрявайки системата на реалността. По това време мостово решение, разположено между сензора на камерата и процесора за изображения, може да бъде уловено навреме, за да улови множество изходи CSI-2 навреме и да постигне минималното забавяне. Това изисква универсален пинов контрол. Няколко синтетични видео потока също трябва да споделят един и същ часовник, а в някои случаи може да се наложи отделна програма за включване. За да приложите всяка функция, трябва лесно да персонализирате I / O.
Приложението на мобилните процесори MIPI дори се задълбочи до традиционните индустриални приложения, като автомобилното производство. С нарастващия брой автомобилно електронно оборудване и броя на камерите, усъвършенстваната помощна система за управление (ADAS) и сонарите за информационно забавление изискват повече видео мост.
Първоначално камерата е разработена, за да помогне на шофьора да наблюдава при заден ход, а сега производителят използва камерата, за да осигури пълна гама перспективи на автомобила. Например, някои производители на автомобили заменят задното огледало с камерата, като по този начин намаляват въздушното съпротивление и подобряват разхода на гориво. Решението за видео мост, конструирано от дизайнера, дава възможност на производителя да обобщи данните от множество сензори за изображения и да ги предаде през един интерфейс CSI-2 към AP.
Универсален превключвател За да отговори на търсенето на основното мостово решение, дизайнерът обикновено използва универсални ключове. HD3SS 3212 на Texas Instruments е типичен пример за универсален 2-канален мултиплексен / демултиплексорен пасивен превключвател за предаване на сигнали между две позиции на платката (фиг. 2). Устройството е съвместимо със стандартите MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS и PCIe Gen IIII, поддържащи скорости на предаване на данни до 10 Gbps.
Дизайнерите могат да използват устройството за всякакви интерфейсни приложения, които изискват общ диапазон на напрежение от 0 до 2 V и диференциална амплитуда от 1800 mVPP. Адаптивното проследяване гарантира, че каналът остава непроменен в общия диапазон на напрежението.
HD3SS3212 се предлага с разнообразни инструменти и софтуер за поддръжка, включително модули за оценка и табла за оценка за мини-док-станции USB Type-C и референтен дизайн с поддръжка за видео и зареждане.
Програмируемо решение Друг начин за решаване на този проблем е да използвате полу-персонализирани или персонализирани решения за видео мост. Въпреки това, тези решения обикновено са фокусирани върху приложими диапазони, относително тесни приложения, с по-дълги цикли на разработка и по-високи разходи за нередовно инженерство (NRE), ASIC е типичен.
За да се компенсира разликата между универсален и персонализиран видео мост, видео мостовете изискват комбинация от гъвкавост на дизайна и кратки цикли на разработка на FPGA, както и функционалност на специфични стандартни продукти за приложения (ASSP). За тези функции може да пожелаем да научим за Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board и неговия програмируем ASSP (PASSP) (Фигура 3). CrossLinkIF-MD6000 е снабден с платка за оценка, която действа като неактивен IP в Diamond Design Software на Lattice. Всеки PASSP обгражда два твърди блока MIPI D-PHY, като премества структурата на FPGA. Всеки MIPI D-PHY блок има до четири канала за данни и часовник за поддръжка за предаване и приемане (TX и RX). D-PHY предава до 4K ултра висока разделителна способност, със скорост 12 Gb / s. Две групи програмируеми I / O поддържат различни интерфейси и протоколи, включително Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 и MIPI DSI, и CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS и OpenLDI.
Съседната структура на FPGA включва 5, 936 LUT, 180 KB блокова RAM и 47 KB разпределена RAM. LUT се разпределя по специалния регистър в програмируемата функционална единица (PFU), използвана като основен компонент на логиката, алгоритографията, RAM и ROM функциите. Програмируема мрежа за маршрутизиране се свързва към блока PFU.
Вградената блокова RAM SYSMEM (EBR) на програмируемата I / O група, вградената I2C и вградената MIPI D-PHY се разпределят между колоните PFU. Блокът PFU може да бъде конфигуриран със софтуера за дизайн на Diamond на Lattice и да окабелява всеки дизайн.
Процедурите за конфигуриране и настройка имат различни инструменти за поддръжка и софтуер за избор. В допълнение към мостовите устройства, LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board добавя и конектора Mini USB B тип към FTDI. Използвайте SPI, за да добавите FTDI към схемата CrossLink, добавете FTDI към устройства X03LF, използвайки JTAG и GPIO ресурси. В същото време можете също да разглеждате множество демонстрации, допълнителна информация за дънната платка за връзка TX / RX и друга документация. Комплектът включва също две интерфейсни платки, LIFMD-IOL-EVN SMA IO свързващи интерфейсни платки и разклонена IO връзка. В допълнение, платката за развитие на LIF-MD6000 Raspberry PI включва референтен дизайн и CrossLink soft IP за свързване на два сензора за изображения на Raspberry PI към процесорната платка Raspberry PI.
За да опрости и ускори разработката, Lattice Semiconductor предоставя предварително проектиран мек IP модул за четири общи решения за видео мост. Първото решение, показващо как да се свържат множество CSI-2 сензори за изображения към един CSI-2 изход (Фигура 4). Това решение се прилага приложения включват AP в дизайна, който не осигурява достатъчен интерфейс, който поддържа броя на сензорите за изображение, или забавяне на процеса между сензора за изображение и данните за изображения.
Второто решение се фокусира върху 1: 2 и 1: 1 DSI интерфейсен мост на дисплея. Тази IP цел е извън възможностите на дисплея за повишаване на изискванията за честотна лента, докато процесорът продължава да предоставя високопроизводителна интерфейсна функция. Като замените старите дисплеи с нов, можете да запазите огромен вход за AP при надстройка. Този мост може също да разшири изхода на един източник до два DSI дисплея вместо един.
Третото примерно решение осигурява критичен IP на CMOS към MIPI D-PHY интерфейс при използване на устройства LIF-MD6000. Въпреки че Mipi D-PHY първоначално е разработен за справяне с взаимовръзките в смартфони и дисплеи, много процесори и дисплеи сега все още използват RGB, CMOS или MIPI D-PHY интерфейси. Между процесора с RGB интерфейс и дисплей с MIPI DSI интерфейс или между камерата с MOS интерфейс и процесор с интерфейс CSI-2, решението може да действа като мост.
Четвъртият интерфейсен мост на камерата решава проблема с несъответствието между AP и ранния сензор за изображение. Въпреки че много точки за достъп сега използват интерфейси MIPI CSI-2, някои сензори за изображения с висока разделителна способност използват специални изходни формати на под-LVDS. Този мост решава несъвместимостта между двата типа интерфейс. Мостът може да се използва и в LVDS, CSI-2, HISPI и други формати за взаимно преобразуване.
Обобщение Тъй като дизайнерите разработват все повече и повече компоненти за мобилно ръчно оборудване за повече приложения, те често срещат устройството в системата, което не може да бъде свързано директно. Понякога типът или количеството на интерфейса в точката за достъп не съвпада със сензора за изображение или дисплея на системата.
За някои основни приложения на мултиплексор / демултиплексор, готови стандартни аналогови превключватели могат да задоволят търсенето. Въпреки това, тъй като дизайнерите изпълняват някои по-сложни мостови задачи, като например конвертиране на несъгласувани интерфейси, комбиниране на множество видео потоци или разделяне на видео потоци на множество интерфейси, базирани на FPGA програмируеми мостови решения имат редица предимства.
Първо, тези решения ви позволяват да използвате съществуващия вход на старото устройство, дори ако използвате сензора за изображения и MIPI интерфейса на интерфейса MIPI, той все още е приложим. Второ, чрез свързването между множество устройства с различни интерфейси, тези мостови решения ви позволяват да изберете повече компоненти.
Нашата друг продукт:
