Zhvilluesit e sistemeve të integruara po përdorin inovacionin e procesorit celular, ndërfaqen standarde MIPI të pranuar gjerësisht, si dhe një gjeneratë të re të sensorëve dhe ekraneve të imazhit me kosto të ulët për të ndërtuar produkte me performancë të lartë me kosto të ulët, por ende duhet të zgjidhin shumë sfida.
Si përmirësim i shpejtë i performancës, si të parashikohet lloji dhe sasia e kërkuar për ndërfaqen e kërkuar? Si të përdoren këta procesorë që të kenë vlerën e ekranit tradicional dhe/ose sensorit të imazhit për vlerën e ekranit tradicional dhe/ose sensorit të imazhit gjatë përdorimit të këtyre procesorëve? Si të lidhni shpejt dhe me kosto të ulët lloje të ndryshme ndërfaqesh, për të siguruar që dizajni të jetë i suksesshëm?
Ky artikull do të prezantojë ndikimin dhe çështjet e dizajnit që lidhen me migrimin në ndërfaqe të reja dhe lidh pajisjet e reja dhe të vjetra, si dhe do të prezantojë disa zgjidhje të mundshme dhe metoda aplikimi.
Ndërfaqja e re e videove Bridge Kërkesa e njerëzve për zgjidhje inovative të urës video me kosto të ulët po rritet. Për shembull, ndërtimi i sistemeve të monitorimit, dronëve ose projektuesve të kamerave DSLR duan të përdorin inovacionin më të fundit të procesorit të aplikacionit celular në nxehtësi (AP). Për këtë qëllim, ata zakonisht duhet të konvertojnë sinjalet nga ndërfaqja tradicionale e sensorit të imazhit në ndërfaqen celulare të sensorit të imazhit MIPI CSI-2 të përdorur në shumicën e AP-ve.
Nëse projektuesi ndërton gjeneratën e ardhshme të kufjeve të realitetit virtual (VR), ju duhet të konvertoni një video nga një ndërfaqe e vetme MIPI DSI dhe ta ndani atë në dy ekranet MIPI DSI. Kjo jo vetëm që përmirëson performancën e sistemit, por edhe efekti i zhytjes së produktit është më i fortë (Figura 1). Nëse AP ofron vetëm një ndërfaqe të vetme DSI ose një nga ndërfaqet e disponueshme tashmë të përdorura posaçërisht për veçori të tjera, si të mbështeten këto aplikacione në zhvillim?
Në mënyrë të ngjashme, zhvilluesit e zgjidhjeve të ndërfaqes njeri-makinë (HMI) ose ekranet inteligjente mund të dëshirojnë gjithashtu të ruajnë vlerën e investimit të madh në ekranet e klasës industriale. Por bëjeni këtë, ata duhet të marrin ndërfaqen CSI-2 në AP celular nga OpenLDI / LVDS ose ura e dedikuar e ndërfaqes.
Ndonjëherë, mund t'ju duhet të vendosni transmetime të shumta video në një dalje më të madhe të kornizës, duke krijuar një perceptim të thellë ose duke përmirësuar sistemin e realitetit. Në këtë kohë, një zgjidhje lidhëse e vendosur midis sensorit të kamerës dhe procesorit të imazhit mund të kapet në kohë për të kapur dalje të shumta CSI-2 në kohë dhe për të arritur vonesën minimale. Kjo kërkon kontroll universal të pinit. Transmetimet e shumëfishta video sintetike gjithashtu duhet të ndajnë të njëjtën orë, dhe në disa raste, mund të kërkohet një program i veçantë ndezës. Për të zbatuar çdo funksion, duhet të personalizoheni lehtësisht I/O.
Aplikimi i procesorëve celularë MIPI është thelluar edhe në aplikime tradicionale industriale, si prodhimi i automobilave. Me numrin në rritje të pajisjeve elektronike të automobilave dhe numrin e kamerave, sistemi i avancuar ndihmës i drejtimit (ADAS) dhe sonardët argëtues informativ kërkojnë më shumë video urë.
Kamera fillimisht u zhvillua për të ndihmuar shoferin të vëzhgonte kur lëviz mbrapa, dhe tani prodhuesi përdor kamerën për të ofruar një gamë të plotë të perspektivave të automjetit. Për shembull, disa prodhues makinash po zëvendësojnë pasqyrën e pasme me kamerën, duke ulur kështu rezistencën e ajrit dhe duke përmirësuar efikasitetin e karburantit. Zgjidhja e urës video e ndërtuar nga projektuesi i mundëson prodhuesit të përmbledhë të dhënat e sensorëve të shumëfishtë të imazhit dhe t'i transmetojë ato përmes një ndërfaqeje të vetme CSI-2 në AP.
Ndërprerësi universal Për të zgjidhur kërkesën për zgjidhjen bazë të urës, projektuesi në përgjithësi përdor çelësa universalë. HD3SS 3212 i Texas Instruments është një shembull tipik i një çelësi pasiv universal me 2 kanale multiplekser / demultipleksues për transmetimin e sinjaleve midis dy pozicioneve në tabelë (Fig. 2). Pajisja është e përputhshme me standardet MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS dhe PCIe Gen IIII që mbështesin shpejtësinë e të dhënave deri në 10 Gbps.
Projektuesit mund ta përdorin pajisjen për çdo aplikacion ndërfaqeje që kërkon diapazonin e tensionit të modalitetit të zakonshëm 0 deri në 2 V dhe amplitudë diferenciale 1800 mVPP. Gjurmimi adaptiv siguron që kanali të mbetet i pandryshuar gjatë gjithë gamës së tensionit të modalitetit të përbashkët.
HD3SS3212 vjen me një sërë mjetesh dhe softuerësh mbështetës, duke përfshirë modulet e vlerësimit dhe tabelat e vlerësimit për bordet e minidokut USB Type-C, dhe dizajn referimi me video dhe mbështetje për karikim.
Zgjidhje e programueshme Një mënyrë tjetër për të zgjidhur këtë problem është përdorimi i zgjidhjeve gjysmë të personalizuara ose të personalizuara të urës video. Sidoqoftë, këto zgjidhje zakonisht përqendrohen në intervale të aplikueshme aplikacione relativisht të ngushta, me cikle zhvillimi më të gjata dhe kosto më të larta inxhinierike jo të rregullta (NRE), ASIC është një tipik.
Për të plotësuar hendekun midis urës video universale dhe asaj të personalizuar, urat video kërkojnë kombinimin e fleksibilitetit të dizajnit dhe cikleve të shkurtra të zhvillimit të FPGA, si dhe funksionalitetin e produkteve standarde specifike të aplikimit (ASSP). Për këto veçori, ne mund të dëshirojmë të mësojmë rreth Bordit të Vlerësimit të Lidhjeve Master të rrjetit gjysmëpërçues LIF-MD6000 dhe ASSP (PASSP) të programueshëm të tij (Figura 3). CrossLinkIF-MD6000 pajiset me tabelën e vlerësimit që vepron si IP joaktive në Softuerin Diamond Design of Lattice. Çdo PASSP rrethon dy blloqe të forta MIPI D-PHY duke lëvizur strukturën FPGA. Çdo bllok MIPI D-PHY ka deri në katër kanale të dhënash dhe një orë për mbështetje për transmetimin dhe marrjen (TX, dhe RX). D-PHY transmeton rezolucion me definicion ultra të lartë deri në 4K, me një shpejtësi prej 12 Gb/s. Dy grupe I/O të programueshëm mbështesin një sërë ndërfaqesh dhe protokollesh, duke përfshirë Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 dhe MIPI DSI, dhe CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS dhe OpenLDI.
Struktura ngjitur FPGA përfshin 5, 936 LUT, 180 KB RAM bllok dhe 47 KB RAM të shpërndarë. LUT shpërndahet përgjatë regjistrit të dedikuar në njësinë funksionale të programueshme (PFU), e përdorur si komponenti bazë i funksioneve logjike, algoritografike, RAM dhe ROM. Rrjeti i programueshëm i rrugëzimit lidhet me bllokun PFU.
Blloku i integruar i RAM SYSMEM (EBR) i grupit I/O të programueshëm, I2C i integruar dhe MIPI D-PHY i integruar janë shpërndarë midis kolonave PFU. Blloku PFU mund të konfigurohet me softuerin e projektimit Diamond të Grilës dhe instalimin e çdo dizajni.
Procedurat e konfigurimit dhe vendosjes kanë një sërë mjetesh mbështetëse dhe softuerësh për përzgjedhje. Përveç pajisjeve të urës, LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board shton gjithashtu lidhësin e tipit Mini USB B në FTDI. Përdorni SPI për të shtuar FTDI në qarkun CrossLink, shtoni FTDI në pajisjet X03LF duke përdorur burimet JTAG dhe GPIO. Në të njëjtën kohë, mund të shfletoni gjithashtu demonstrime të shumta, informacione opsionale të bordit të lidhjeve TX / RX dhe dokumentacion tjetër. Kompleti përfshin gjithashtu dy tabela ndërfaqeje, tabela ndërfaqeje lidhëse LIFMD-IOL-EVN SMA IO dhe një tabelë lidhëse IO të degëzuar. Përveç kësaj, tabela e zhvillimit LIF-MD6000 Raspberry PI përfshin një dizajn referencë dhe IP të butë CrossLink për të lidhur dy sensorë imazhi Raspberry PI me një tabelë procesori Raspberry PI.
Për të thjeshtuar dhe përshpejtuar zhvillimin, Lattice Semiconductor ofron një modul të butë IP të para-projektuar për katër zgjidhje të zakonshme të urës video. Zgjidhja e parë që tregon se si të lidhni shumë sensorë imazhi CSI-2 në një dalje të vetme CSI-2 (Figura 4). Kjo zgjidhje aplikon aplikacionet përfshijnë një AP në dizajn që nuk ofron një ndërfaqe të mjaftueshme që mbështet numrin e sensorëve të imazhit, ose një vonesë procesi midis sensorit të imazhit dhe të dhënave të imazhit.
Zgjidhja e dytë fokusohet në urën e ndërfaqes së ekranit DSI 1: 2 dhe 1: 1. Ky objektiv IP është përtej aftësive të ekranit për kërkesat në rritje të gjerësisë së brezit, ndërkohë që procesori vazhdon të ofrojë një funksion ndërfaqeje me performancë të lartë. Duke zëvendësuar ekranet e vjetra në një ekran të ri, mund të rezervoni hyrje të madhe AP gjatë përmirësimit. Kjo urë gjithashtu mund të zgjasë daljen e një burimi të vetëm në dy ekrane DSI në vend të një.
Zgjidhja e tretë shembull ofron një IP kritike të ndërfaqes CMOS në MIPI D-PHY kur përdorni pajisje LIF-MD6000. Edhe pse Mipi D-PHY është zhvilluar fillimisht për të adresuar ndërlidhjet në telefonat inteligjentë dhe ekranet, shumë procesorë dhe ekrane tani janë ende duke përdorur ndërfaqe RGB, CMOS ose MIPI D-PHY. Midis procesorit me ndërfaqen RGB dhe një ekrani me ndërfaqen MIPI DSI, ose midis kamerës me ndërfaqen MOS dhe një procesori me ndërfaqen CSI-2, zgjidhja mund të veprojë si një urë lidhëse.
Ura e katërt e ndërfaqes së kamerës zgjidh problemin e mospërputhjes midis AP dhe sensorit të hershëm të imazhit. Megjithëse shumë AP tani përdorin ndërfaqe MIPI CSI-2, disa sensorë imazhi me rezolucion të lartë përdorin formate të dedikuara të daljes nën-LVDS. Kjo urë zgjidh papajtueshmërinë midis dy llojeve të ndërfaqes. Ura mund të përdoret gjithashtu në LVDS, CSI-2, HISPI dhe formate të tjera të konvertimit të ndërsjellë.
Përmbledhje Ndërsa projektuesit kanë gjithnjë e më shumë komponentë të zhvilluar për pajisjet celulare për më shumë aplikacione, ata shpesh hasin pajisjen në sistem që nuk mund të lidhet drejtpërdrejt. Ndonjëherë lloji ose sasia e ndërfaqes në AP nuk përputhet me sensorin e imazhit ose ekranin e sistemit.
Për disa aplikacione bazë të multiplekserëve / demultiplekserëve, çelësat analogë standardë të gatshëm mund të plotësojnë kërkesën. Megjithatë, ndërsa projektuesit bëjnë disa detyra më komplekse të urës, të tilla si konvertimi i ndërfaqeve të pakundërshtueshme, kombinimi i transmetimeve të shumta video ose ndarja e transmetimeve video në ndërfaqe të shumta, zgjidhjet e urës së programueshme të bazuara në FPGA kanë një sërë avantazhesh.
Së pari, këto zgjidhje ju lejojnë të përdorni hyrjen ekzistuese të pajisjes së vjetër, edhe nëse përdorni sensorin e imazhit dhe ndërfaqen MIPI të ndërfaqes MIPI, ajo ende vlen. Së dyti, përmes lidhjes ndërmjet pajisjeve të shumta të ndërfaqeve të ndryshme, këto zgjidhje urë ju lejojnë të zgjidhni më shumë komponentë.
Produkti ynë të tjera:
