在汽车、物联网中实施MIPI相机和显示接口.doc

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1、在汽车、物联网中实施MIPI相机和显示接口  在汽车、物联网和多媒体应用中,对相机和显示屏的使用正在不断增加,设计人员需要多种图像和显示接口解决方案,来满足日益严格的功率和性能要求。传统上,设计人员采用MIPI相机串行接口(CSI-2)和显示串行接口(DSI),使用它们来连接图像传感器或显示屏,将其与应用处理器或移动应用(如智能电话)中的SOC相连。然而,由于MIPI接口的可靠优点和成功实现,它们现已在众多新应用中得到实施,如高级驾驶员辅助系统(ADAS)、信息娱乐、可穿戴设备、增强/虚拟现实头戴式装置。在本文中,介绍了设计人员在汽车、物联网和多媒体应用中实施MIPIDSI和C

2、SI-2的方式,以便能够多次使用相机和显示屏输入输出,同时满足其带宽和功率需求。  MIPICSI-2和DSI:使用在移动应用在过去的10年内,移动市场尤其是智能电话增长巨大,选择了MIPICSI-2和DSI接口以便在移动设备中使用多个相机和一些显示屏。使用这些接口,能够在主机和装置之间实现低功率、低延迟和低成本的芯片-芯片连接,设计人员能够将低分辨率和高分辨率相机及显示屏连接在一起。这两种接口采用了相同的物理层,即MIPID-PHY,使用它来讲数据传输至应用处理器或SOC(图1)。    图1:移动应用中的MIPIDSI和CSI-2实现移动应用中的MIPI接口  在图2中,展

3、示了在ADAS和娱乐信息应用中实施的MIPI相机和显示接口。在当今的汽车中,安装了多台摄像机,前部、后部和侧面,以便能够查看驾驶员周围360度的情形。在这类实施方案中,MIPICSI-2图像传感器与图像信号处理器相连,图像信号处理器随后与桥式装置相连,从而使得整个模块与汽车主系统相连。在某些情况下,车载娱乐信息系统采用了DSI,用以实现使用了相同实施方案的显示接口。    图2:使用MIPIDSI和CSI-2规范的ADAS应用示  MIPI为汽车应用提供了一整套规范(图3):  DSI:用于驾驶员信息、无反显示和娱乐信息。  CSI:用于ADAS应用、备用相机、防撞、无反光镜车

4、辆和车内乘客信息获取。  其他接口:用于传感器连接的MIPII3C,用于嵌入式和可移动卡存储的JEDECUFS,以及SoundWire和RFFE。    图3:在汽车应用中使用MIPI联盟规范(MIPI联盟的图像)物联网应用中的MIPI接口  有多种形式的物联网SOC,我们在此介绍部件或接口的一个超级集合,包括典型情况下用于物联网SOC中的MIPI。CSI-2,可能的DSI,以及包含SOC视觉处理部件的处理器。存储部件包括,用于低功耗DRAM的LPDDR,以及用于嵌入式闪存的嵌入式多媒体卡(EMMC)。对于有线和无线通讯,在诸多规范中进行了杠杆调节,如低功耗蓝牙、安全数据输入输

5、出(SDIO)和USB,具体情况与目标应用相关。为了确保传输至云和储存在装置中的数据安全,安全是一个基本部分,它主要由多种引擎组成,如真随机数发生器和加密算法加速器。  在一个部件中连接了数十个或更多传感器,它是具有I2C或I3C和串行外围接口(SPI)的传感器及控制子系统。I3C是一种新的MIPI规范,它采纳了I2C和SPI的关键特性,并将其统一在一起,同时保留了双线串行接口。系统设计人员能够在装置中连接大量传感器,同时将功耗将至最低,并降低部件成本和实施成本。与此同时,通过使用单个I3C总线,制造商能够将来自不同厂家的多种传感器组合在一起,从而实现新的概念,同时还能支持更长

6、的电池寿命和性价比系统。多媒体应用中的MIPI接口  MIPI相机和显示接口的新使用情形出现在多媒体应用中,如具有高分辨率相机和显示屏的虚拟/增强显示装置。在这类装置中,接口负责传输和接收来自多种源的多个图形,随后对其进行处理,并以极限质量发送给用户。下面给出了三个多媒体应用实施示例:

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