Sistema txertatuen garatzaileek prozesadore mugikorren berrikuntza, oso onartua den MIPI interfaze estandarra, baita kostu baxuko irudi sentsoreen eta pantailen belaunaldi berri bat erabiltzen ari dira errendimendu handiko kostu baxuko produktuak eraikitzeko, baina oraindik erronka asko konpondu behar dituzte.
Errendimenduaren hobekuntza azkarra denez, nola aurreikusi behar den interfazearen mota eta kantitatea? Nola erabili prozesadore hauek pantaila tradizionalaren eta/edo irudi-sentsorearen balioa izateko pantaila tradizionalaren eta/edo irudi-sentsorearen balioa izateko prozesadore hauek erabiltzen dituzun bitartean? Nola zubi azkar eta kostu baxuko interfaze mota desberdinak, diseinua arrakastatsua dela ziurtatu?
Artikulu honek interfaze berrietarako migrazioari eta gailu zahar eta berriei loturiko inpaktuari eta diseinuari buruzko arazoak aurkeztuko ditu, eta irtenbide eta aplikazio metodo bideragarri batzuk aurkeztuko ditu.
Bridge bideo-interfaze berria Kostu baxuko bideo-zubi irtenbide berritzaileen eskaera gero eta handiagoa da. Esate baterako, monitorizazio sistemak eraikitzen, drone edo DSLR kamera diseinatzaileek on-beroan dagoen mugikorreko aplikazio prozesadorearen (AP) azken berrikuntza erabili nahi dute. Horretarako, normalean, jabedun ohiko irudi sentsorearen interfazetik seinaleak bihurtu behar dituzte AP gehienetan erabiltzen den MIPI CSI-2 irudi sentsore mugikorrera.
Diseinatzaileak errealitate birtualeko (VR) entzungailuen hurrengo belaunaldia eraikitzen badu, bideo bat MIPI DSI interfaze bakar batetik bihurtu eta bi MIPI DSI pantailara banatu behar duzu. Horrek sistemaren errendimendua hobetzeaz gain, produktuaren murgiltze efektua ere indartsuagoa da (1. irudia). AP-k DSI interfaze bakarra edo dagoeneko beste eginbideetarako berariaz erabiltzen diren interfaze erabilgarrietako bat soilik eskaintzen badu, nola onartzen dira sortzen ari diren aplikazio hauek?
Era berean, giza-makina interfazearen (HMI) soluzioen edo pantaila adimendunen garatzaileek ere industria mailako pantailetan inbertsio handien balioari eutsi nahi diote. Baina hori egin, CSI-2 interfazea jaso behar dute AP mugikorrean OpenLDI / LVDS edo interfaze dedikatu zubitik.
Batzuetan, baliteke bideo-korronte anitz jarri behar izatea fotograma-irteera handiago batera, pertzepzio sakona sortuz edo errealitate-sistema hobetuz. Une honetan, kamera sentsorearen eta irudi-prozesadorearen artean kokatutako zubi-soluzio bat garaiz har daiteke CSI-2 irteera anitz denboran harrapatzeko eta gutxieneko atzerapena lortzeko. Honek pin kontrol unibertsala eskatzen du. Bideo korronte sintetiko anitzek ere erloju bera partekatu behar dute, eta kasu batzuetan, pizteko programa bereizi bat behar izan daiteke. Funtzio bakoitza ezartzeko, I/O erraz pertsonalizatu behar duzu.
MIPI prozesadore mugikorren aplikazioa industria-aplikazio tradizionaletan ere sakondu da, hala nola automobilgintzan. Automobilgintzako ekipamendu elektronikoen eta kamera kopurua gero eta handiagoa denez, gidatzeko sistema laguntzaile aurreratuak (ADAS) eta informazio entretenimenduko sonardek bideo-zubi gehiago behar dute.
Kamera hasiera batean gidariari atzeraka egiten ari zenean behatzen laguntzeko garatu zen, eta orain fabrikatzaileak kamera erabiltzen du ibilgailuaren perspektiba sorta osoa emateko. Esate baterako, auto-fabrikatzaile batzuk atzeko ispilua kamerarekin ordezkatzen ari dira, airearen erresistentzia murriztuz eta erregaiaren eraginkortasuna hobetuz. Diseinatzaileak eraikitako bideo-zubi-soluzioari esker, fabrikatzaileak hainbat irudi-sentsoreren datuak laburtu eta CSI-2 interfaze bakar baten bidez transmititzeko aukera ematen du APra.
Etengailu unibertsala Oinarrizko zubi-soluzioaren eskaera konpontzeko, diseinatzaileak orokorrean etengailu unibertsalak erabiltzen ditu. Texas Instruments-eko HD3SS 3212 2 kanaleko multiplexer / demultiplexer etengailu pasibo unibertsal baten adibide tipikoa da taulako bi posizioen artean seinaleak transmititzeko (Irudia. 2). Gailua MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS eta PCIe Gen IIII estandarrekin bateragarria da 10 Gbps datu-tasa onartzen dute.
Diseinatzaileek 0 eta 2 V bitarteko tentsio-tartea eta 1800 mVPP anplitude diferentziala behar duten interfaze-aplikazioetarako erabil dezakete gailua. Jarraipen egokitzaileak bermatzen du kanala modu komuneko tentsio-tarte osoan aldatzen ez dela.
HD3SS3212-k hainbat tresna eta laguntza-software ditu, besteak beste, ebaluazio-moduluak eta ebaluazio-taulak USB motako C minidock-en plaken eta erreferentzia-diseinua bideoarekin eta kargatzeko laguntzarekin.
Irtenbide programagarria Arazo hau konpontzeko beste modu bat bideo-zubi irtenbide erdi pertsonalizatuak edo pertsonalizatuak erabiltzea da. Hala eta guztiz ere, soluzio hauek normalean aplikazio eremu nahiko estuetara bideratu ohi dira, garapen-ziklo luzeagoak eta ingeniaritza ez-ohiko (NRE) kostu handiagoak dituztenak, ASIC tipikoa da.
Bideo-zubi unibertsalaren eta pertsonalizatuaren arteko aldea osatzeko, bideo-zubiek diseinu-malgutasuna eta FPGA garapen-ziklo laburrak konbinatu behar dituzte, baita aplikazio estandar produktu espezifikoen (ASSP) funtzionaltasuna ere. Ezaugarri horietarako, Lattice Semiconductor Crosslink LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board eta bere ASSP programagarria (PASSP) ezagutu nahi ditugu (3. irudia). CrossLinkIF-MD6000 Lattice-ko Diamond Design Software-n IP inaktibo gisa jarduten duen ebaluazio-taularekin eskaintzen da. PASSP bakoitzak bi MIPI D-PHY bloke gogor inguratzen ditu FPGA egitura mugituz. MIPI D-PHY bloke bakoitzak gehienez lau datu-kanal eta erloju bat ditu transmisiorako eta harrerarako (TX eta RX) laguntzeko. D-PHY-k 4K bereizmen ultra altuko bereizmena transmititzen du, 12 Gb/s-ko abiadurarekin. I/O programagarrien bi taldek hainbat interfaze eta protokolo onartzen dituzte, besteak beste, Mipi D-PHY, MIPI CSI-2 eta MIPI DSI, eta CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS eta OpenLDI.
Aldameneko FPGA egiturak 5, 936 LUT, 180 KB bloke RAM eta 47 KB RAM banatu ditu. LUT unitate funtzional programagarrian (PFU) erregistro dedikatuan banatzen da, logika, algoritmo, RAM eta ROM funtzioen oinarrizko osagai gisa erabiltzen dena. Bideratze sarea programagarria PFU blokearekin konektatzen da.
I/O talde programagarriko SYSMEM bloke txertatua (EBR), txertatutako I2C eta txertatutako MIPI D-PHY PFU zutabeen artean zabaltzen dira. PFU blokea Lattice-ren Diamond diseinuaren softwarearekin konfigura daiteke eta diseinu bakoitza kableatzen du.
Konfigurazio- eta ezarpen-prozedurek aukeratzeko hainbat laguntza-tresna eta software dituzte. Zubi-gailuez gain, LIF-MD6000 Master Link Evaluation Board-ek Mini USB B motako konektorea ere gehitzen du FTDI-ra. Erabili SPI CrossLink zirkuituari FTDI gehitzeko, gehitu FTDI X03LF gailuei JTAG eta GPIO baliabideak erabiliz. Aldi berean, hainbat erakustaldi, aukerako TX / RX lotura-taularen informazioa eta bestelako dokumentazioa araka ditzakezu. Kitak bi interfaze-plaka ere baditu, LIFMD-IOL-EVN SMA IO konektatzeko interfaze-plakak eta adarkatze-IO link-plaka bat. Horrez gain, LIF-MD6000 Raspberry PI garapen-plakak erreferentziazko diseinua eta CrossLink IP biguna ditu Raspberry PI irudi-sentsore bi Raspberry PI prozesadore-plaka batera konektatzeko.
Garapena sinplifikatzeko eta bizkortzeko, Lattice Semiconductor-ek aurrediseinuko IP modulu biguna eskaintzen du lau bideo-zubi soluzio arruntetarako. CSI-2 irudi-sentsore bat baino gehiago CSI-2 irteera bakarrera nola lotu erakusten duen lehen irtenbidea (4. irudia). Irtenbide honek aplikazioek diseinuan AP bat barne hartzen dute, irudi-sentsore kopurua onartzen duen interfaze nahikorik eskaintzen ez duen edo irudi-sentsorearen eta irudi-datuen arteko prozesu-atzerapena.
Bigarren irtenbidea 1: 2 eta 1: 1 DSI pantaila-interfaze zubian zentratzen da. IP helburu hau banda-zabalera handitzeko eskakizunen bistaratze-gaitasunetatik haratago dago, prozesadoreak errendimendu handiko interfaze-funtzioa eskaintzen jarraitzen duen bitartean. Pantaila zaharrak pantaila berri batekin ordezkatuz, AP sarrera handia erreserbatu dezakezu eguneratzen duzun bitartean. Zubi honek iturri bakar baten irteera bi DSI pantailatara ere heda dezake, bakar baten ordez.
Hirugarren adibideko irtenbideak CMOS-ren MIPI D-PHY interfazearen IP kritikoa eskaintzen du LIF-MD6000 gailuak erabiltzean. Hasieran Mipi D-PHY telefono adimendunetan eta pantailetan interkonexioak zuzentzeko garatu den arren, gaur egun prozesadore eta pantaila askok RGB, CMOS edo MIPI D-PHY interfazeak erabiltzen dituzte. RGB interfazea duen prozesadorearen eta MIPI DSI interfazea duen pantaila baten artean, edo MOS interfazea duen kamera eta CSI-2 interfazea duen prozesadorearen artean, irtenbideak zubi gisa jardun dezake.
Laugarren kameraren interfaze-zubiak AParen eta irudi-sentsorearen arteko desegokitze-arazoa konpontzen du. Gaur egun AP askok MIPI CSI-2 interfazeak erabiltzen dituzten arren, bereizmen handiko irudi-sentsore batzuek sub-LVDS irteera formatuak erabiltzen dituzte. Zubi honek bi interfaze moten arteko bateraezintasuna konpontzen du. Zubia LVDS, CSI-2, HISPI eta elkarrekiko bihurketa beste formatu batzuetan ere erabil daiteke.
Laburbildu Diseinatzaileek aplikazio gehiagotarako eskuko ekipo mugikorretarako gero eta osagai gehiago garatu dituztenez, sarritan zuzenean konektatu ezin den gailuarekin topo egiten dute sisteman. Batzuetan, AP-ko interfaze mota edo kantitatea ez dator bat sistemaren irudi-sentsorearekin edo pantailarekin.
Oinarrizko multiplexer / demultiplexer aplikazio batzuetarako, prest dauden etengailu analogiko estandarrak eskaria ase dezake. Hala ere, diseinatzaileek zubi-zeregin konplexuago batzuk egiten dituztenez, hala nola, interfaze inkontrozienteak bihurtzea, bideo-korronte anitzak konbinatzea edo bideo-korronteak interfaze anitzetan zatitzea, FPGAn oinarritutako zubi-soluzio programagarriak abantaila ugari dituzte.
Lehenik eta behin, irtenbide hauek gailu zaharraren lehendik dagoen sarrera erabiltzeko aukera ematen dute, nahiz eta irudi-sentsorea eta MIPI interfazearen MIPI interfazea erabili, oraindik aplikatzen da. Bigarrenik, interfaze ezberdinetako hainbat gailuren arteko zubiaren bidez, zubi-soluzio hauek osagai gehiago hautatzeko aukera ematen dute.
Gure beste produktu:
