UG0806
Notendahandbók
MIPI CSI-2 móttakari fyrir PolarFire
UG0806 MIPI CSI-2 móttakari fyrir PolarFire
Höfuðstöðvar Microsemi
One Enterprise, Aliso Viejo, CA 92656 Bandaríkjunum
Innan Bandaríkjanna: +1 800-713-4113
Utan Bandaríkjanna: +1 949-380-6100
Sala: +1 949-380-6136
Fax: +1 949-215-4996
Netfang: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
©2021 Microsemi, dótturfyrirtæki að fullu í eigu Microchip Technology Inc. Allur réttur áskilinn. Microsemi og Microsemi merkið eru skráð vörumerki Microsemi Corporation. Öll önnur vörumerki og þjónustumerki eru eign viðkomandi eigenda.
Microsemi veitir enga ábyrgð, yfirlýsingu eða ábyrgð varðandi upplýsingarnar sem hér eru að finna eða hæfi vara þess og þjónustu í neinum sérstökum tilgangi, né tekur Microsemi á sig neina ábyrgð sem stafar af notkun eða notkun á vöru eða hringrás. Vörurnar sem seldar eru hér á eftir og allar aðrar vörur sem Microsemi selur hafa verið háðar takmörkuðum prófunum og ætti ekki að nota í tengslum við mikilvægan búnað eða forrit. Allar frammistöðuforskriftir eru taldar vera áreiðanlegar en eru ekki sannreyndar og kaupandi verður að framkvæma og ljúka öllum frammistöðu- og öðrum prófunum á vörunum, einn og ásamt, eða uppsettum í, hvaða lokavöru sem er. Kaupandi skal ekki treysta á nein gögn og frammistöðuforskriftir eða færibreytur frá Microsemi. Það er á ábyrgð kaupanda að ákvarða sjálfstætt hæfi hvers kyns vara og prófa og sannreyna það sama. Upplýsingarnar sem Microsemi veitir hér á eftir eru veittar „eins og þær eru, hvar er“ og með öllum göllum, og öll áhættan sem fylgir slíkum upplýsingum er algjörlega hjá kaupanda. Microsemi veitir hvorki, beinlínis né óbeint, neinum aðila nein einkaleyfisréttindi, leyfi eða önnur IP réttindi, hvort sem er með tilliti til slíkra upplýsinga sjálfra eða nokkuð sem lýst er í slíkum upplýsingum. Upplýsingar sem gefnar eru upp í þessu skjali eru í eigu Microsemi og Microsemi áskilur sér rétt til að gera allar breytingar á upplýsingum í þessu skjali eða hvaða vörum og þjónustu sem er hvenær sem er án fyrirvara.
Um Microsemi
Microsemi, sem er að fullu í eigu Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP), býður upp á yfirgripsmikið safn af hálfleiðara- og kerfislausnum fyrir flug- og varnarmál, fjarskipti, gagnaver og iðnaðarmarkaði. Vörur innihalda hágæða og geislunarhertar hliðrænar samþættar samþættar hringrásir, FPGA, SoCs og ASICs; orkustjórnunarvörur; tíma- og samstillingartæki og nákvæmar tímalausnir, sem setja heimsstaðalinn fyrir tíma; raddvinnslutæki; RF lausnir; stakir íhlutir; geymslu- og samskiptalausnir fyrirtækja, öryggistækni og stigstærð andstæðingur-tamper vörur; Ethernet lausnir; Power-over-Ethernet ICs og midspans; sem og sérsniðna hönnunarmöguleika og þjónustu. Frekari upplýsingar á www.microsemi.com.
Endurskoðunarsaga
Endurskoðunarferillinn lýsir þeim breytingum sem voru innleiddar í skjalinu. Breytingarnar eru taldar upp eftir endurskoðun, frá og með núverandi útgáfu.
1.1 Endurskoðun 10.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Uppfærðir lykileiginleikar, síða 3
- Uppfærð mynd 2, blaðsíða 4.
- Uppfærð tafla 1, bls. 5
- Uppfærð tafla 2, bls. 6
1.2 Endurskoðun 9.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Uppfærðir lykileiginleikar, síða 3
- Uppfærð tafla 4, bls. 8
1.3 Endurskoðun 8.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Bætti við stuðningi við 8 brautir stillingar fyrir Raw-14, Raw-16 og RGB-888 gagnagerðir.
- Uppfærð mynd 2, blaðsíða 4.
- Uppfærður hluti Helstu eiginleikar, síða 3.
- Uppfærður hluti mipi_csi2_rxdecoder, síða 5.
- Uppfærð tafla 2, bls. 6 og tafla 4, bls. 8.
1.4 Endurskoðun 7.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Bætt við undirstigshluta Helstu eiginleikar, bls. 3 og studdar fjölskyldur, bls. 3.
- Uppfærð tafla 4, bls. 8.
- Uppfært mynd 4, bls. 9 og mynd 5, bls.
- Bætt við hlutar Leyfi, bls. 10, Uppsetningarleiðbeiningar, bls. 11, og auðlindanýting, bls. 12.
- Kjarnastuðningur fyrir Raw14, Raw16 og RGB888 gagnategundir fyrir 1, 2 og 4 brautir var bætt við.
1.5 Endurskoðun 6.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Uppfærður inngangur, bls. 3.
- Uppfærð mynd 2, blaðsíða 4.
- Uppfærð tafla 2, bls. 6.
- Uppfærð tafla 4, bls. 8.
1.6 Endurskoðun 5.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Uppfærður inngangur, bls. 3.
- Uppfærður titill fyrir mynd 2, blaðsíðu 4.
- Uppfærð tafla 2, bls. 6 og tafla 4, bls. 8.
1.7 Endurskoðun 4.0
Uppfærði skjalið fyrir Libero SoC v12.1.
1.8 Endurskoðun 3.0
Eftirfarandi er yfirlit yfir breytingar sem gerðar hafa verið í þessari endurskoðun.
- Stuðningur fyrir RAW12 gagnagerð var bætt við.
- Frame_valid_o úttaksmerki bætt við í IP, sjá töflu 2, blaðsíðu 6.
- Bætt við g_NUM_OF_PIXELS stillingarfæribreytu í töflu 4, blaðsíðu 8.
1.9 Endurskoðun 2.0
Stuðningur fyrir RAW10 gagnagerð var bætt við.
1.10 Endurskoðun 1.0
Fyrsta birting þessa skjals.
Inngangur
MIPI CSI-2 er staðlað forskrift sem er skilgreind af bandalagi Mobile Industry Processor Interface (MIPI). Camera Serial Interface 2 (CSI-2) forskriftin skilgreinir viðmót milli jaðartækis (myndavélar) og hýsilörgjörva (grunnband, forritavél). Þessi notendahandbók lýsir MIPI CSI2 móttakara afkóðaranum fyrir PolarFire (MIPI CSI-2 RxDecoder), sem afkóðar gögnin frá skynjaraviðmótinu.
IP kjarninn styður fjölbrauta (1, 2, 4 og 8 brautir) fyrir Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16 og RGB-888 gagnagerðir.
MIPI CSI-2 virkar í tveimur stillingum — háhraðastillingu og lágstyrksstillingu. Í háhraðastillingu styður MIPI CSI-2 flutning á myndgögnum með stuttum pakka og löngum pakkasniðum. Stuttir pakkar veita rammasamstillingu og línusamstillingarupplýsingar. Langir pakkar veita upplýsingar um pixla. Röð sendra pakka er sem hér segir.
- Frame start (stuttur pakki)
- Línubyrjun (valfrjálst)
- Fáir myndgagnapakkar (langir pakkar)
- Línulok (valfrjálst)
- Rammaenda (stuttur pakki)
Einn langur pakki jafngildir einni línu af myndgögnum. Eftirfarandi mynd sýnir myndbandsgagnastrauminn.
Mynd 1 • Vídeógagnastraumur
2.1 Helstu eiginleikar
- Styður Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16 og RGB-888 gagnagerðir fyrir 1, 2, 4 og 8 brautir
- Styður 4 pixla á hverja pixla klukku fyrir 4 og 8 brauta stillingu
- Styður Native og AXI4 Stream Video Interface
- IP styður ekki viðskipti í lágstyrksstillingu
- IP styður ekki Embedded/Virtual Channel (ID) ham
2.2 Fjölskyldur með stuðningi
- PolarFire® SoC
- PolarFire®
Innleiðing vélbúnaðar
Þessi hluti lýsir útfærslu vélbúnaðar. Eftirfarandi mynd sýnir MIPI CSI2 móttakaralausnina sem inniheldur MIPI CSI2 RxDecoder IP. Þessa IP þarf að nota í tengslum við PolarFire ® MIPI IOD almenna tengiblokka og Phase-Locked Loop (PLL). MIPI CSI2 RxDecoder IP er hannaður til að vinna með PolarFIre MIPI IOG kubbunum. Mynd 2 sýnir pinnatenginguna frá PolarFire IOG við MIPI CSI2 RxDecoder IP. PLL er nauðsynlegt til að búa til samhliða klukku (pixel klukka). Inntaksklukkan í PLL mun vera frá RX_CLK_R úttakspinnanum á IOG. PLL þarf að stilla til að framleiða samhliða klukkuna, byggt á MIPI_bit_clk og fjölda brauta sem notuð eru. Jafnan sem notuð er til að reikna út samhliða klukkuna er sem hér segir.
CAM_CLOCK_I = (MIPI _ bita _ clk)/4
PARALLEL_CLOCK = (CAM_CLOCK_I x Num_of_Lanes x 8)/(g _ DATAWIDTH xg _ NUM _ OF _ PIXELS)
Eftirfarandi mynd sýnir arkitektúr MIPI CSI-2 Rx fyrir PolarFire.
Mynd 2 • Arkitektúr MIPI CSI-2 Rx lausnar fyrir 4 akreina stillingar
Myndin á undan sýnir mismunandi einingar í MIPI CSI2 RxDecoder IP. Þegar það er notað í tengslum við PolarFire IOD Generic og PLL getur þetta IP tekið á móti og afkóða MIPI CSI2 pakkana til að framleiða pixlagögn ásamt gildum merkjum.
3.1 Hönnunarlýsing
Þessi hluti lýsir mismunandi innri einingum IP.
3.1.1 Embsync_detect
Þessi eining tekur á móti gögnum frá PolarFire IOG og greinir innbyggða SYNC kóðann í mótteknum gögnum hverrar akreinar. Þessi eining stillir einnig gögnin frá hverri akrein við SYNC kóðann og sendir þau í mipi_csi2_rxdecoder eininguna til að afkóða pakkann.
3.1.2 mipi_csi2_rxdecoder
Þessi eining afkóðar komandi stutta pakka og langa pakka og býr til frame_start_o, frame_end_o, frame_valid_o, line_start_o, line_end_o, word_count_o, line_valid_o og data_out_o úttak. Pixel gögn berast á milli línubyrjunar og línulokamerkja. Stutti pakkinn inniheldur aðeins pakkahausinn og styður ýmsar gagnagerðir. MIPI CSI-2 Receiver IP Core styður eftirfarandi gagnagerðir fyrir stutta pakka.
Tafla 1 • Stuðar stuttar pakkagagnagerðir
| Tegund gagna | Lýsing |
| 0x00 | Frame Start |
| 0x01 | Frame End |
Langi pakkinn inniheldur myndgögnin. Lengd pakkans er ákvörðuð af láréttu upplausninni sem myndavélarskynjarinn er stilltur á. Þetta má sjá á word_count_o úttaksmerkinu í bætum.
Eftirfarandi mynd sýnir FSM útfærslu afkóðara.
Mynd 3 • FSM Innleiðing afkóðara
- Frame Start: Þegar þú færð rammabyrjunarpakkann skaltu búa til rammastartpúlsinn og bíða síðan eftir byrjun línu.
- Línubyrjun: Þegar þú færð línubyrjunarvísunina skaltu búa til línubyrjunarpúlsinn.
- Línulok: Þegar þú býrð til línubyrjunarpúls skaltu geyma pixlagögnin og búa síðan til línulokapúlsinn. Endurtaktu skref 2 og 3 þar til rammaendapakkinn er móttekinn.
- Frame End: Þegar þú færð rammaendapakkann skaltu búa til rammaendapúlsinn. Endurtaktu ofangreind skref fyrir alla ramma.
CAM_CLOCK_I verður að stilla á myndflögutíðni, til að vinna úr innkomnum gögnum, óháð fjölda_akreinum_i sem er stillt á eina akrein, tvær akreinar eða fjórar akreinar.
IP styður Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16 og RGB-888 gagnagerðir. Einn pixel á hverja klukku er móttekin á data_out_o ef g_NUM_OF_PIXELS er stillt á einn. Ef g_NUM_OF_PIXELS er stillt á 4 þá eru fjórir pixlar á hverja klukku sendir út og samhliða klukkan þarf að stilla 4 sinnum lægri en venjulega. Fjórir punktar á klukkustillingar gefa notandanum sveigjanleika til að keyra hönnun sína í hærri upplausn og hærri gagnahraða myndavélarinnar, sem gerir það auðveldara að mæta hönnunartíma. Til að gefa til kynna gild myndgögn er line_valid_o úttaksmerkið sent. Alltaf þegar það er fullyrt hátt, eru úttakspixlagögn gild.
3.2 Inntak og úttak
Eftirfarandi tafla sýnir inntaks- og úttakstengi fyrir IP stillingarfæribreytur.
Tafla 2 • Inntaks- og úttakstengi fyrir innbyggt myndbandsviðmót
| Merkisheiti | Stefna | Breidd | Lýsing |
| CAM_CLOCK_I | Inntak | 1 | Myndflaga klukka |
| PARALLEL_CLOCK_I | Inntak | 1 | Pixel klukka |
| RESET_N_I | Inntak | 1 | Ósamstillt virkt lágt endurstillingarmerki |
| L0_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 1. braut |
| L1_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 2. braut |
| L2_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 3. braut |
| L3_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 4. braut |
| L4_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 5. braut |
| L5_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 6. braut |
| L6_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 7. braut |
| L7_HS_DATA_I | Inntak | 8 bita | Hraðainntaksgögn frá 8. braut |
| L0_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut eitt. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L0_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut eitt |
| L1_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut tvö. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L1_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut tvö |
| L2_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut þrjú. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L2_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut þrjú |
| L3_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá fjórðu braut. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L3_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut fjögur |
| L4_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut fimm. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L4_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut fimm |
| L5_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut sex. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L5_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut sex |
| L6_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut sjö. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L6_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut sjö |
| L7_LP_DATA_I | Inntak | 1 | Jákvæð gögn um lága orkuinntak frá braut átta. Sjálfgefið gildi er 0 fyrir PolarFire og PolarFire SoC. |
| L7_LP_DATA_N_I | Inntak | 1 | Neikvæð inntaksgögn um lágt afl frá braut átta |
| gögn_út_o | Framleiðsla | g_DATAWIDT H*g_NUM_OF _PIXELS-1: 0 |
8-bita, 10-bita, 12-bita, 14-bita, 16-bita og RGB-888 (24-bita) með einum pixla á klukku. 32-bita, 40-bita, 48-bita, 56-bita, 64-bita og 96-bita með fjórum pixlum á klukku. |
| line_valid_o | Framleiðsla | 1 | Gögn gilt úttak. Fullyrt hátt þegar data_out_o er gilt |
| frame_start_o | Framleiðsla | 1 | Fullyrt hátt fyrir eina klukku þegar rammabyrjun greinist í pökkunum sem berast |
| frame_end_o | Framleiðsla | 1 | Fullyrt hátt fyrir eina klukku þegar rammalok greinist í pakkunum sem berast |
| frame_valid_o | Framleiðsla | 1 | Fullyrt hátt fyrir eina klukku fyrir allar virkar línur í ramma |
| line_start_o | Framleiðsla | 1 | Fullyrt hátt í eina klukku þegar lína byrjar er greint í komandi pökkum |
| line_end_o | Framleiðsla | 1 | Fullyrt hátt í eina klukku þegar línulok greinist í pökkunum sem berast |
| orðafjöldi_o | Framleiðsla | 16 bita | Táknar pixlagildið í bætum |
| ecc_error_o | Framleiðsla | 1 | Villumerki sem gefur til kynna ECC misræmi |
| gagnagerð_o | Framleiðsla | 8 bita | Táknar gagnategund pakka |
3.3 AXI4 Stream Port
Eftirfarandi tafla sýnir inntaks- og úttakstengi AXI4 Stream Port.
Tafla 3 • Port fyrir AXI4 Stream Video Interface
| Höfn nafn | Tegund | Breidd | Lýsing |
| RESET_N_I | Inntak | 1 bita | Virk lág ósamstillt endurstilling merki til hönnunar. |
| CLOCK_I | Inntak | 1 bita | Kerfisklukka |
| TDATA_O | Framleiðsla | g_NUM_OF_PIXELS*g_DATAWIDTH bita | Úttak myndbandsgagna |
| TVALID_O | Framleiðsla | 1 bita | Úttakslína gild |
| TLAST_O | Framleiðsla | 1 bita | Lokamerki úttaksramma |
| TUSER_O | Framleiðsla | 4 bita | biti 0 = Lok ramma biti 1 = ónotaður biti 2 = ónotaður biti 3 = Rammi gildur |
| TSTRB_O | Framleiðsla | g_DATAWIDTH /8 | Framleiðsla á myndbandsgögnum |
| TKEEP_O | Framleiðsla | g_DATAWIDTH /8 | Output Video Data Keep |
3.4 Stillingarfæribreytur
Eftirfarandi tafla sýnir lýsingu á stillingarbreytum sem notaðar eru í vélbúnaðarútfærslu MIPI CSI-2 Rx afkóðarablokkarinnar. Þetta eru almennar færibreytur og geta verið mismunandi eftir umsóknarkröfum.
Tafla 4 • Stillingarfæribreytur
| Nafn | Lýsing |
| Gagnabreidd | Inntakspixla gagnabreidd. Styður 8-bita, 10-bita, 12-bita, 14-bita, 16-bita og 24-bita (RGB 888) |
| Breidd brautar | Fjöldi MIPI brauta. • Styður 1, 2, 4 og 8 brautir |
| Fjöldi pixla | Eftirfarandi valkostir eru í boði: 1: Einn pixel á klukku 4: Fjórir pixlar á hverja klukku með pixla klukkutíðni minnkað fjórum sinnum (aðeins í boði í 4 akreina eða 8 akreina ham). |
| Input Data Invert | Valmöguleikarnir til að snúa við komandi gögnum eru sem hér segir: 0: snýr ekki komandi gögnum 1: snýr við innkomnum gögnum |
| FIFO stærð | Heimilisfangsbreidd Byte2PixelConversion FIFO, stutt á bilinu: 8 til 13. |
| Vídeóviðmót | Native og AXI4 Stream Video Interface |
3.5 Tímamynd
Eftirfarandi kaflar sýna tímasetningarmyndirnar.
3.5.1 Langur pakki
Eftirfarandi mynd sýnir tímasetningarbylgjuform langa pakkans.
Mynd 4 • Tímasetningarbylgjuform langpakka
3.5.2 Stuttur pakki
Eftirfarandi mynd sýnir tímasetningarbylgjuform rammabyrjunarpakkans.
Mynd 5 • Tímasetningarbylgjuform ramma byrjunarpakka
Leyfi
MIPICSI2 RxDecoder IP clear RTL er leyfislæst og dulkóðaða RTL er fáanlegt ókeypis.
4.1 Dulkóðuð
Heill RTL kóði er til staðar fyrir kjarnann, sem gerir kleift að stofna kjarnann með Smart Design tólinu. Hermun, myndun og útlit er hægt að framkvæma innan Libero® System-on-Chip (SoC). RTL kóðinn fyrir kjarnann er dulkóðaður.
4.2 RTL
Heill RTL frumkóði er veittur fyrir kjarnann.
Uppsetningarleiðbeiningar
Kjarninn verður að vera settur upp í Libero hugbúnaðinum. Það er gert sjálfkrafa í gegnum vörulistauppfærsluaðgerðina í Libero, eða CPZ file hægt að bæta við handvirkt með því að nota Add Core vörulistaeiginleikann. Einu sinni CPZ file er sett upp í Libero, er hægt að stilla, búa til og stofna kjarnann innan Smart Design til að vera með í Libero verkefninu.
Fyrir frekari leiðbeiningar um uppsetningu kjarna, leyfisveitingar og almenna notkun, sjá Libero SoC Online Help.
Auðlindanýting
Eftirfarandi tafla sýnir auðlindanýtingu asample MIPI CSI-2 Receiver Core útfærður í PolarFire FPGA (MPF300TS-1FCG1152I pakki) fyrir RAW 10 og 4 brauta stillingar.
Tafla 5 • Auðlindanýting
| Frumefni | Notkun |
| DFFs | 1327 |
| 4-inntak LUTs | 1188 |
| LSRAM | 12 |
Microsemi eignarrétt UG0806 endurskoðun 10.0
Skjöl / auðlindir
 |
MICROCHIP UG0806 MIPI CSI-2 móttakari fyrir PolarFire [pdfNotendahandbók UG0806 MIPI CSI-2 móttakari fyrir PolarFire, UG0806, MIPI CSI-2 móttakari fyrir PolarFire, MIPI CSI-2 móttakari, afkóðara fyrir móttakara, afkóðara |
