Microchip Technology VIDEO-DC-MIPITX CSI-2 MIPI Transmit FMC卡采用PolarFire^?^ 和PolarFire SoC FPGA。VIDEO-DC-MIPITX支持收發(fā)器，允許基于GPIO的IP解決方案支持高達(dá)每通道2.5Gbps的數(shù)據(jù)速率，并有助于4K視頻數(shù)據(jù)傳輸。移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口 (MIPI) CSI-2（相機(jī)串行接口）發(fā)射器是攝像機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)基本要素，支持將視頻和圖像數(shù)據(jù)從傳感器快速傳輸?shù)教幚碓O(shè)備。CSI-2由MIPI聯(lián)盟開(kāi)發(fā)，是廣泛用于智能手機(jī)、汽車和無(wú)人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology VIDEO-DC-MIPITX CSI-2 MIPI Transmit FMC卡數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Microchip VIDEO-DC-MIPITX CSI-2 MIPI Transmit FMC卡支持1至4個(gè)數(shù)據(jù)通道進(jìn)行高速傳輸，并利用D-PHY進(jìn)行通信。它可以靈活地處理原始、壓縮和元數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)驚人的數(shù)據(jù)速率，特別是多通道。該穩(wěn)健協(xié)議利用基于數(shù)據(jù)包的系統(tǒng)，具有命令和握手功能，實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。該發(fā)射器設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)低功耗，對(duì)于電池供電設(shè)備至關(guān)重要，并可適配各種分辨率和幀速率。MIPI CSI-2發(fā)射器在現(xiàn)代攝像頭技術(shù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能夠高效、高質(zhì)量地捕獲和傳輸視覺(jué)數(shù)據(jù)。

特性

• 以每通道2.5Gbps傳輸數(shù)據(jù)，用于4K60分辨率
• 1個(gè)VITA 57.1標(biāo)準(zhǔn)HPC FMC連接器
• 單字節(jié)和雙字節(jié)輸出模式

MIPI Transit解決方案框圖

布局

MIPI Transit FMC演示設(shè)置

?基于Microchip MIPI CSI-2 Transmitter FMC卡的技術(shù)解析與應(yīng)用實(shí)踐?

?一、MIPI CSI-2 Transmitter技術(shù)概述?

MIPI CSI-2（Camera Serial Interface）是一種廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、汽車電子及無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化圖像傳輸協(xié)議。Microchip的VIDEO-DC-MIPITX FMC卡通過(guò)PolarFire FPGA實(shí)現(xiàn)了高性能的CSI-2視頻發(fā)射功能，支持以下核心特性：

• ?多通道配置?：1至4數(shù)據(jù)通道（Lane），支持最高2.5 Gbps/通道的傳輸速率，可滿足4K@120fps RAW8視頻傳輸需求。
• ?靈活的數(shù)據(jù)格式?：兼容Raw-8/10/12/14/16及RGB-888等多種像素格式，適配不同傳感器輸出。
• ?低功耗設(shè)計(jì)?：采用D-PHY物理層協(xié)議，優(yōu)化功耗表現(xiàn)，適合電池供電設(shè)備。
• ?雙輸出模式?：支持One Byte（IOD接口）和Two Byte（Transceiver接口）模式，后者通過(guò)XCVR實(shí)現(xiàn)更高帶寬。

?二、硬件架構(gòu)與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)?

?1. 系統(tǒng)框圖?

• ?視頻源模塊?：集成測(cè)試圖案生成器（Test Pattern Generator）和顯示控制器（Display Controller），模擬攝像頭輸出Bayer格式數(shù)據(jù)。
• ?MIPI TX IP核?：負(fù)責(zé)將像素?cái)?shù)據(jù)按D-PHY規(guī)范封裝為數(shù)據(jù)包，并通過(guò)XCVR通道傳輸。
• ?時(shí)鐘管理?：依賴TX PLL生成字節(jié)時(shí)鐘（Byte Clock）和相位偏移的比特時(shí)鐘，確保多通道同步。
• ?參考設(shè)計(jì)示例?：
  • ?2通道配置?：800 Mbps/通道，支持1080p@30fps（Raspberry Pi 4作為接收端）。
  • ?4通道配置?：2.5 Gbps/通道，實(shí)現(xiàn)4K@120fps（需搭配MIPI分析儀驗(yàn)證）。

?2. 關(guān)鍵硬件配置?

• ?XCVR接口?：
  • 每個(gè)數(shù)據(jù)通道需占用1個(gè)XCVR Lane，時(shí)鐘信號(hào)額外占用1 Lane（總計(jì)n+1 Lane）。
  • 啟用TX Lane Alignment功能確?？鏠uad通道對(duì)齊。
• ?測(cè)試圖案生成?：支持8種模式（如彩色網(wǎng)格、單色填充、漸變條等），用于驗(yàn)證視頻流水線穩(wěn)定性。

三、開(kāi)發(fā)資源與注意事項(xiàng)?

• ?設(shè)計(jì)工具?：需Libero SoC 2024.1及以上版本，配套Tcl腳本可快速部署參考設(shè)計(jì)。
• ?調(diào)試建議?：
  • 若數(shù)據(jù)接收失敗，檢查FMC卡連接器及電源配置（如Bank電壓需設(shè)置為2.5V）。
  • 跨Quad時(shí)鐘偏移問(wèn)題可通過(guò)PLL相位調(diào)整優(yōu)化。
• ?文檔支持?：參考AN5494應(yīng)用筆記中的“Resource Utilization”章節(jié)（DFF:2806, LUT:5469），合理規(guī)劃FPGA資源。