UG0806
Pandhuan pangguna
MIPI CSI-2 Receiver Decoder Kanggo PolarFire
UG0806 MIPI CSI-2 Receiver Decoder kanggo PolarFire
Markas Microsemi
One Enterprise, Aliso Viejo, CA 92656 USA
Ing AS: +1 800-713-4113
Ing njaba AS: +1 949-380-6100
Penjualan: +1 949-380-6136
Fax: +1 949-215-4996
Email: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
©2021 Microsemi, anak perusahaan saka Microchip Technology Inc. Kabeh hak dilindhungi undhang-undhang. Microsemi lan logo Microsemi minangka merek dagang kadhaptar saka Microsemi Corporation. Kabeh merek dagang lan merek layanan liyane minangka properti saka sing nduweni.
Microsemi ora menehi garansi, perwakilan, utawa jaminan babagan informasi sing ana ing kene utawa kesesuaian produk lan layanan kanggo tujuan tartamtu, uga Microsemi ora nanggung tanggung jawab apa wae sing muncul saka aplikasi utawa panggunaan produk utawa sirkuit apa wae. Produk sing didol ing ngisor iki lan produk liyane sing didol dening Microsemi wis diuji kanthi winates lan ora bisa digunakake bebarengan karo peralatan utawa aplikasi sing penting banget. Sembarang spesifikasi kinerja dipercaya bisa dipercaya nanging ora diverifikasi, lan Panuku kudu nindakake lan ngrampungake kabeh kinerja lan pangujian produk liyane, piyambak lan bebarengan karo, utawa dipasang ing, produk pungkasan. Panuku ora bakal ngandelake data lan spesifikasi kinerja utawa paramèter sing diwenehake dening Microsemi. Tanggung jawab Panuku kanggo nemtokake kesesuaian produk lan nyoba lan verifikasi sing padha. Informasi sing diwenehake dening Microsemi ing ngisor iki diwenehake "kaya, ing ngendi" lan kabeh kesalahane, lan kabeh risiko sing ana gandhengane karo informasi kasebut tanggung jawab kanggo Pembeli. Microsemi ora menehi, kanthi tegas utawa implisit, marang pihak apa wae hak paten, lisensi, utawa hak IP liyane, apa sing ana gandhengane karo informasi kasebut dhewe utawa apa wae sing diterangake dening informasi kasebut. Informasi sing disedhiyakake ing dokumen iki minangka kepemilikan Microsemi, lan Microsemi nduweni hak kanggo ngganti informasi ing dokumen iki utawa produk lan layanan apa wae tanpa kabar.
Babagan Microsemi
Microsemi, anak perusahaan saka Microchip Technology Inc. (Nasdaq: MCHP), nawakake portofolio komprehensif semikonduktor lan solusi sistem kanggo aerospace & pertahanan, komunikasi, pusat data lan pasar industri. Produk kalebu sirkuit terpadu sinyal campuran analog kinerja dhuwur lan radiasi-hardened, FPGA, SoC lan ASIC; produk manajemen daya; piranti wektu lan sinkronisasi lan solusi wektu sing tepat, nyetel standar wektu ing donya; piranti pangolahan swara; solusi RF; komponen diskrèt; panyimpenan perusahaan lan solusi komunikasi, teknologi keamanan lan keukur anti-tampproduk er; solusi Ethernet; Power-over-Ethernet ICs lan midspans; uga kemampuan lan layanan desain khusus. Sinau luwih lengkap ing www.microsemi.com.
Riwayat Revisi
Riwayat revisi nggambarake owah-owahan sing ditindakake ing dokumen kasebut. Owah-owahan kasebut didhaptar kanthi revisi, diwiwiti saka publikasi saiki.
1.1 Revisi 10.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Fitur Utama sing Dianyari, kaca 3
- Dianyari Gambar 2, kaca 4.
- Dianyari Tabel 1, kaca 5
- Dianyari Tabel 2, kaca 6
1.2 Revisi 9.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Fitur Utama sing Dianyari, kaca 3
- Dianyari Tabel 4, kaca 8
1.3 Revisi 8.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Dhukungan ditambahake kanggo konfigurasi 8 jalur kanggo jinis Data Raw-14, Raw-16 lan RGB-888.
- Dianyari Gambar 2, kaca 4.
- Bagean sing dianyari Fitur Utama, kaca 3.
- Dianyari bagean mipi_csi2_rxdecoder, kaca 5.
- Dianyari Tabel 2, kaca 6 lan Tabel 4, kaca 8.
1.4 Revisi 7.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Nambahake bagean sub level Fitur Utama, kaca 3 lan Keluarga sing Didhukung, kaca 3.
- Dianyari Tabel 4, kaca 8.
- Dianyari Gambar 4, kaca 9 lan Gambar 5, kaca 9.
- Lisensi bagean sing ditambahake, kaca 10, Instruksi Instalasi, kaca 11, lan Pemanfaatan Sumber Daya, kaca 12.
- Dhukungan inti kanggo jinis data Raw14, Raw16, lan RGB888 kanggo 1, 2, lan 4 jalur ditambahake.
1.5 Revisi 6.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Pambuka sing dianyari, kaca 3.
- Dianyari Gambar 2, kaca 4.
- Dianyari Tabel 2, kaca 6.
- Dianyari Tabel 4, kaca 8.
1.6 Revisi 5.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Pambuka sing dianyari, kaca 3.
- Judul sing dianyari kanggo Gambar 2, kaca 4.
- Dianyari Tabel 2, kaca 6 lan Tabel 4, kaca 8.
1.7 Revisi 4.0
Nganyari dokumen kanggo Libero SoC v12.1.
1.8 Revisi 3.0
Ing ngisor iki ringkesan owah-owahan sing ditindakake ing revisi iki.
- Dhukungan kanggo jinis data RAW12 ditambahake.
- Nambahake sinyal output frame_valid_o ing IP, deleng Tabel 2, kaca 6.
- Parameter konfigurasi g_NUM_OF_PIXELS ditambahake ing Tabel 4, kaca 8.
1.9 Revisi 2.0
Dhukungan kanggo jinis data RAW10 ditambahake.
1.10 Revisi 1.0
Publikasi pisanan saka dokumen iki.
Pambuka
MIPI CSI-2 minangka spesifikasi standar sing ditetepake dening aliansi Mobile Industry Processor Interface (MIPI). Spesifikasi Camera Serial Interface 2 (CSI-2) nemtokake antarmuka antarane piranti periferal (kamera) lan prosesor host (base-band, mesin aplikasi). Pandhuan pangguna iki njlèntrèhaké decoder panrima MIPI CSI2 kanggo PolarFire (MIPI CSI-2 RxDecoder), sing decode data saka antarmuka sensor.
Inti IP ndhukung multi-jalur (1, 2, 4, lan 8 jalur) kanggo jinis data Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16, lan RGB-888.
MIPI CSI-2 makaryakke ing rong mode - mode kacepetan dhuwur lan mode kurang daya. Ing mode kacepetan dhuwur, MIPI CSI-2 ndhukung transportasi data gambar nggunakake paket singkat lan format paket dawa. Paket singkat nyedhiyakake sinkronisasi pigura lan informasi sinkronisasi baris. Paket dawa nyedhiyakake informasi piksel. Urutane paket sing dikirim kaya ing ngisor iki.
- Frame wiwitan (paket singkat)
- wiwitan baris (opsional)
- Sawetara paket data gambar (paket dawa)
- Pungkasan garis (opsional)
- Frame end (paket singkat)
Siji paket dawa padha karo siji baris data gambar. Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake aliran data video.
Gambar 1 • Stream Data Video
2.1 Fitur Utama
- Ndhukung jinis data Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16, lan RGB-888 kanggo 1, 2, 4, lan 8 jalur
- Ndhukung 4 piksel saben jam piksel kanggo mode 4 lan 8 jalur
- Ndhukung Native lan AXI4 Stream Video Interface
- IP ora ndhukung transaksi ing mode Low power
- IP ora ndhukung mode Embedded/Virtual channel (ID).
2.2 Kulawarga sing didhukung
- PolarFire® SoC
- PolarFire®
Implementasi Hardware
Bagean iki nggambarake rincian implementasi hardware. Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake solusi panrima MIPI CSI2 sing ngemot IP MIPI CSI2 RxDecoder. IP iki kudu digunakake bebarengan karo blok antarmuka umum PolarFire ® MIPI IOD lan Phase-Locked Loop (PLL). MIPI CSI2 RxDecoder IP dirancang kanggo nggarap blok PolarFIre MIPI IOG. Figure 2 nuduhake sambungan pin saka PolarFire IOG kanggo MIPI CSI2 RxDecoder IP. PLL dibutuhake kanggo ngasilake jam paralel (jam piksel). Jam input menyang PLL bakal saka pin output RX_CLK_R saka IOG. PLL kudu dikonfigurasi kanggo ngasilake jam paralel, adhedhasar MIPI_bit_clk lan jumlah jalur sing digunakake. Persamaan sing digunakake kanggo ngetung jam paralel kaya ing ngisor iki.
CAM_CLOCK_I = (MIPI _ bit _ clk)/4
PARALLEL_CLOCK = (CAM_CLOCK_I x Jumlah_Jalur x 8)/(g _ DATAWIDTH xg _ NUM _ OF _ PIXELS)
Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake arsitektur MIPI CSI-2 Rx kanggo PolarFire.
Figure 2 • Arsitektur MIPI CSI-2 Rx Solution kanggo 4 Lane Konfigurasi
Tokoh sadurunge nuduhake modul beda ing MIPI CSI2 RxDecoder IP. Nalika digunakake bebarengan karo PolarFire IOD Generic lan PLL, IP iki bisa nampa lan decode paket MIPI CSI2 kanggo gawé data piksel bebarengan karo sinyal bener.
3.1 Deskripsi Desain
Bagean iki nggambarake modul internal IP sing beda-beda.
3.1.1 Embsync_detect
Modul iki nampa data saka PolarFire IOG lan ndeteksi kode SYNC sing ditempelake ing data sing ditampa saben jalur. Modul iki uga nyelarasake data saka saben jalur menyang kode SYNC lan dikirim menyang modul mipi_csi2_rxdecoder kanggo dekoding paket.
3.1.2 mipi_csi2_rxdecoder
Modul iki decode paket cendhak lan paket dawa lan ngasilake frame_start_o, frame_end_o, frame_valid_o, line_start_o, line_end_o, word_count_o, line_valid_o, lan data_out_o output. Data piksel tekan antarane sinyal wiwitan lan pungkasan baris. Paket singkat mung ngemot header paket lan ndhukung macem-macem jinis data. MIPI CSI-2 Receiver IP Core ndhukung jinis data ing ngisor iki kanggo paket singkat.
Tabel 1 • Tipe Data Paket Short sing Didhukung
| Jinis data | Katrangan |
| 0x00 | Frame Mulai |
| 0x01 | Frame End |
Paket dawa ngemot data gambar. Dawane paket ditemtokake kanthi resolusi horisontal, sing dikonfigurasi sensor kamera. Iki bisa dideleng ing sinyal output word_count_o ing bita.
Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake implementasi FSM decoder.
Gambar 3 • Implementasi FSM Decoder
- Frame Mulai: Nalika nampa paket wiwitan pigura, generate pulsa wiwitan pigura, banjur ngenteni wiwitan baris.
- Line Start: Nalika nampa indikasi wiwitan baris, ngasilake pulsa wiwitan baris.
- Line End: Nalika ngasilake pulsa wiwitan baris, simpen data piksel, banjur ngasilake pulsa pungkasan baris. Baleni Langkah 2 lan 3 nganti paket pungkasan pigura ditampa.
- Frame End: Nalika nampa paket pigura mburi, generate pulsa pungkasan pigura. Baleni langkah ing ndhuwur kanggo kabeh pigura.
CAM_CLOCK_I kudu dikonfigurasi menyang frekuensi sensor gambar, kanggo ngolah data sing mlebu, preduli saka Num_of_lanes_i sing dikonfigurasi menyang siji lane, loro lane, utawa papat jalur.
IP ndhukung jinis data Raw-8, Raw-10, Raw-12, Raw-14, Raw-16, lan RGB-888. Siji piksel saben jam ditampa ing data_out_o yen g_NUM_OF_PIXELS disetel dadi siji. Yen g_NUM_OF_PIXELS disetel dadi 4 banjur papat piksel saben jam dikirim metu lan jam podo kudu diatur 4 kaping luwih murah tinimbang kasus normal. Papat piksel saben konfigurasi jam menehi pangguna keluwesan kanggo nglakokake desain kanthi resolusi sing luwih dhuwur lan tingkat data kamera sing luwih dhuwur, sing ndadekake luwih gampang ketemu timing desain. Kanggo nuduhake data gambar sing bener, sinyal output line_valid_o dikirim. Yen ditegesake dhuwur, data piksel output sah.
3.2 Input lan Output
Tabel ing ngisor iki nampilake port input lan output paramèter konfigurasi IP.
Tabel 2 • Port Input lan Output kanggo Native Video Interface
| Jeneng Sinyal | arah | Jembar | Katrangan |
| CAM_CLOCK_I | Input | 1 | Jam sensor gambar |
| PARALLEL_CLOCK_I | Input | 1 | Jam piksel |
| RESET_N_I | Input | 1 | Sinyal reset kurang aktif Asynchronous |
| L0_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 1 |
| L1_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 2 |
| L2_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 3 |
| L3_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 4 |
| L4_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 5 |
| L5_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 6 |
| L6_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 7 |
| L7_HS_DATA_I | Input | 8-bit | Data input kacepetan dhuwur saka jalur 8 |
| L0_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur siji. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L0_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur siji |
| L1_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka lorong loro. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L1_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka lorong loro |
| L2_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur telu. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L2_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur telu |
| L3_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur papat. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L3_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur papat |
| L4_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur lima. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L4_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur lima |
| L5_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur enem. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L5_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur enem |
| L6_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur pitu. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L6_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur pitu |
| L7_LP_DATA_I | Input | 1 | Data input daya kurang positif saka jalur wolung. Nilai standar yaiku 0 kanggo PolarFire lan PolarFire SoC. |
| L7_LP_DATA_N_I | Input | 1 | Data input daya kurang negatif saka jalur wolu |
| data_out_o | Output | g_DATAWIDT H*g_NUM_OF _PIKSEL-1: 0 |
8-bit, 10-bit, 12-bit, 14-bit, 16-bit, lan RGB-888 (24-bit) kanthi siji piksel saben jam. 32-bit, 40-bit, 48-bit, 56-bit, 64-bit, lan 96-bit kanthi papat piksel saben jam. |
| line_valid_o | Output | 1 | Data output sing bener. Ditegesake dhuwur nalika data_out_o sah |
| pigura_wiwitan_o | Output | 1 | Ditegesake dhuwur kanggo siji jam nalika wiwitan pigura dideteksi ing paket mlebu |
| frame_end_o | Output | 1 | Ditegesake dhuwur kanggo siji jam nalika mburi pigura dideteksi ing paket mlebu |
| frame_valid_o | Output | 1 | Ditegesake dhuwur kanggo siji jam kanggo kabeh garis aktif ing pigura |
| baris_wiwitan_o | Output | 1 | Ditegesake dhuwur kanggo siji jam nalika wiwitan baris dideteksi ing paket mlebu |
| line_end_o | Output | 1 | Ditegesake dhuwur kanggo siji jam nalika pungkasan baris dideteksi ing paket mlebu |
| tembung_count_o | Output | 16-bit | Makili nilai piksel ing bita |
| ecc_error_o | Output | 1 | Sinyal kesalahan sing nuduhake ECC mismatch |
| data_type_o | Output | 8-bit | Nggantosi jinis data paket |
3.3 Port Stream AXI4
Tabel ing ngisor iki nampilake port input lan output AXI4 Stream Port.
Tabel 3 • Port kanggo AXI4 Stream Video Interface
| Jeneng Port | Jinis | Jembar | Katrangan |
| RESET_N_I | Input | 1 dicokot | Reset asinkron kurang aktif sinyal kanggo desain. |
| JAM_I | Input | 1 dicokot | Jam sistem |
| TDATA_O | Output | g_NUM_OF_PIXELS*g_DATAWIDTH bit | Output Video Data |
| TVALID_O | Output | 1 dicokot | Garis Output Valid |
| TLAST_O | Output | 1 dicokot | Sinyal mburi pigura Output |
| TUSER_O | Output | 4 dicokot | bit 0 = Pungkasan pigura bit 1 = ora digunakake bit 2 = ora digunakake dicokot 3 = Frame Valid |
| TSTRB_O | Output | g_DATAWIDTH /8 | Output Video Data strobo |
| TKEEP_O | Output | g_DATAWIDTH /8 | Output Video Data Simpen |
3.4 Parameter Konfigurasi
Tabel ing ngisor iki nampilake katrangan paramèter konfigurasi sing digunakake ing implementasi hardware saka blok Decoder MIPI CSI-2 Rx. Iku paramèter umum lan bisa beda-beda adhedhasar syarat aplikasi.
Tabel 4 • Parameter Konfigurasi
| jeneng | Katrangan |
| Jembar Data | Jembar data piksel input. Mendukung 8-bit, 10-bit, 12-bit, 14-bit, 16-bit, lan 24-bit (RGB 888) |
| Jembar Lane | Jumlah lajur MIPI. • Ndhukung 1, 2, 4, lan 8 jalur |
| Jumlah Piksel | Pilihan ing ngisor iki kasedhiya: 1: Siji piksel saben jam 4: Sekawan piksel saben jam kanthi frekuensi jam piksel suda kaping papat (mung kasedhiya ing mode 4 jalur utawa 8 jalur). |
| Input Data Walik | Opsi kanggo ngowahi data sing mlebu yaiku: 0: ora ngowahi data sing mlebu 1: ngowahi data sing mlebu |
| Ukuran FIFO | Jembar Alamat Byte2PixelConversion FIFO, Didhukung ing Range: 8 nganti 13. |
| Antarmuka Video | Native lan Antarmuka Video Stream AXI4 |
3.5 Diagram Wektu
Bagean ing ngisor iki nuduhake diagram wektu.
3.5.1 Paket Panjang
Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake wangun gelombang wektu saka paket dawa.
Gambar 4 • Waveform Wektu saka Long Packet
3.5.2 Paket singkat
Ilustrasi ing ngisor iki nuduhake wangun gelombang wektu paket wiwitan pigura.
Gambar 5 • Waveform Wektu saka Frame Mulai Paket
Lisensi
MIPICSI2 RxDecoder IP clear RTL lisensi dikunci lan RTL sing dienkripsi kasedhiya gratis.
4.1 Enkripsi
Kode RTL lengkap diwenehake kanggo inti, ngidini inti bisa instantiated karo alat Desain Smart. Simulasi, sintesis, lan tata letak bisa ditindakake ing Libero® System-on-Chip (SoC). Kode RTL kanggo inti dienkripsi.
4.2 RTL
Kode sumber RTL lengkap diwenehake kanggo inti.
Pandhuan Instalasi
Inti kudu diinstal ing piranti lunak Libero. Iki rampung kanthi otomatis liwat fungsi nganyari Katalog ing Libero, utawa CPZ file bisa ditambahake kanthi manual nggunakake fitur katalog Tambah inti. Sawise CPZ file wis diinstal ing Libero, inti bisa diatur, kui, lan instantiated ing Smart Design kanggo Gawan ing project Libero.
Kanggo instruksi luwih lengkap babagan instalasi inti, lisensi, lan panggunaan umum, waca Bantuan Libero SoC Online.
Panggunaan sumber daya
Tabel ing ngisor iki nuduhake panggunaan sumber daya minangkaample MIPI CSI-2 Receiver inti dipun ginakaken ing PolarFire FPGA (MPF300TS-1FCG1152I paket) kanggo RAW 10 lan konfigurasi 4-lane.
Tabel 5 • Pemanfaatan Sumber Daya
| unsur | Panganggone |
| DFFs | 1327 |
| 4-input LUTs | 1188 |
| LSRAM | 12 |
Microsemi Proprietary UG0806 Revisi 10.0
Dokumen / Sumber Daya
 |
MICROCHIP UG0806 MIPI CSI-2 Receiver Decoder for PolarFire [pdf] Pandhuan pangguna UG0806 MIPI CSI-2 Receiver Decoder for PolarFire, UG0806, MIPI CSI-2 Receiver Decoder for PolarFire, MIPI CSI-2 Receiver Decoder, Receiver Decoder, Decoder |
