RK3576 Kamera Sensoru Uyğunluq Təlimatı: Hardware dizaynına başlamazdan əvvəl nəyi təsdiqləmək lazımdır

RK3576 platformasında kamera sensorunun seçilməsi və hardware dizaynı üçün sxematik işə başlamazdan əvvəl bir neçə vacib məsələni müəyyənləşdirmək lazımdır. Bu qərarlar birbaşa görüntü keyfiyyətini və hardware dizaynının həyata keçirilə bilərliliyini təsir edir.

RK3576 CSI/PHY və ISP məhdudiyyətləri

RK3576 möhkəm kamera interfeys arxitekturası təqdim edir, lakin konfiqurasiya layihə tələblərinə uyğun olaraq əvvəlcədən planlaşdırılmalıdır.

Interfeys dəstəyi: SoC həm MIPI CSI-2, həm də DVP kamera interfeyslərini dəstəkləyir; hazırkı dizaynlarda MIPI CSI-2 əsas üstünlüyü təmin edir.

RK3576 bir C/D-PHY interfeysi (dörd xəttə qədər) və iki D-PHY interfeysi təqdim edir. Mövcud PHY resursları iki 4-xətli D-PHY portu və ya dörd 2-xətli D-PHY portu kimi konfiqurasiya edilə bilər. Bu, çoxlu kamera dizaynlarına imkan verir, o cümlədən təhlükəsizlik və robototexnika tətbiqlərində tez-tez istifadə olunan çoxlu görünüş sistemləri də daxil olmaqla.

Qeydler:

• Çoxkameralı dizayn üçün PHY və kanal resurslarını erkən təyin edin. Tək bir sensor iki PHY-ı əhatə edə bilməz.
• Bir RK3576 CSI portu C-PHY və ya D-PHY kimi konfiqurasiya oluna bilər. D-PHY rejimində hər bir kanal üçün maksimum 4,5 Gbps dəstəklənir; C-PHY rejimində isə hər bir trio üçün maksimum 2,5 Gsps dəstəklənir. Qalan D-PHY kanalları hər bir kanal üçün maksimum 2,5 Gbps dəstəkləyir. Praktik bir аппарат dizaynı interfeys səviyyəsinə yaxınlaşan effektiv məlumat sürəti zamanı təxminən %20 band genişliyini ehtiyatda saxlamalıdır. Effektiv məlumat sürəti interfeys limitinə yaxınlaşdıqda və ya onu keçdikdə pozulmuş kadrlar, itirilmiş kadrlar və digər təsvir xətaları daha çox baş verir.
• SoC həmçinin köhnəlmiş, aşağı həll olunma qabiliyyətli sensorlar üçün paralel DVP kamera interfeysini dəstəkləyir. DVP və MIPI funksiyaları bəzi pinləri paylaşdığı üçün pin təyinatı resurs münaqişələrini qarşısını almaq üçün kifayət qədər erkən final şəklində təsdiqlənməlidir.

RK3576 ISP Texniki Xüsusiyyətləri və Emal Sərhədləri

• RK3576 bir 16 MP-ə qədər təsvir emalını və 120 dB-ə qədər HDR dinamik diapazonunu dəstəkləyən tək аппарат ISP mühərriki inteqrasiya edir. Bununla belə, çoxkamerallı sistemdə bir neçə RAW axını ISP vasitəsilə yönləndirilməsi, ümumi həll olunma və effektiv kadr tezliyinin ISP tutumuna və MIPI CSI-2 qəbul eninə baxımından məhdudlaşdırılmasına səbəb olur. Əgər sensorlar YUV çıxışı verir və ISP-dən keçmirlərsə, əsas məhdudiyyətlər MIPI interfeys eninə və yaddaş eninə keçir.

Nümunə çoxkamerallı konfiqurasiya: 1 × 8 MP (4K, 30 fps) + 2 × 2 MP (1080p, 30 fps).

• Çoxkamerallı tətbiqlər həmçinin kadrların sinxronlaşdırılması ilə bağlı erkən qərar tələb edir. Çoxbucaqlı çəkiliş və stereo ölçmə üçün hardware VSYNC sinxronlaşdırması lazım ola bilər. Hardware sinxronlaşdırmasının aktiv olub-olmadığını və SoC-nin planlaşdırılan kamera sayına uyğun kifayət qədər xarici tetikleyici pinlərinin olub-olmadığını təsdiqləyin.

Sensor Seçimi Yoxlama Siyahısı

• Çıxış interfeysi və rejimi: MIPI CSI-2 və ya DVP-ni, həmçinin MIPI kanal sayını (1, 2 və ya 4 kanal) təsdiqləyin.
• Məlumat formatı: RK3576 platformasında VICAP giriş RAW, RGB888 və seçilmiş YUV formatlarını dəstəkləyir. Daxil edilmiş ISP RAW məlumatları işləyir və onları aşağı axın boru kəmərinə YUV formatına çevirir. Birbaşa tutulan RGB və YUV axınları ISP-dən keçmir.
• Həll olunma və saniyədə kadrlar: Hər bir sensorun tələblərini yoxlayın, sonra bir neçə kamera eyni zamanda işləyərkən birləşdirilmiş iş rejimini təsdiqləyin. Ümumi yük ISP-in real vaxtlı işləmə limiti daxilində qalmalıdır.
• Güc rəyləri uyğunluğu: Tipik sensor üç növ təchizatdan istifadə edir: analoq sxemlər üçün AVDD, rəqəmsal əsas üçün DVDD və giriş-çıxış gərginliyi səviyyəsi üçün DOVDD. RK3576 MIPI PHY sabit 1,8 V təchizatından istifadə edir; buna görə də 1,8 V sensor DOVDD ümumiyyətlə üstünlük təşkil edir. Əgər sensorun DOVDD səviyyəsi ev sahibi I2C giriş-çıxış səviyyəsi ilə uyğun gəlmirsə, aşağı sürətli idarəetmə şinində səviyyə çevirici (level shifter) quraşdırıla bilər. Yüksək sürətli MIPI differensial siqnallarında xarici səviyyə çevirici qoymayın. Aparat təminatı sensor istehsalçısının müəyyən etdiyi enerji verilmə və enerji kəsilmə ardıcıllığına riayət etməlidir. Proqram təminatının başlanğıc konfiqurasiyası bu ardıcıllığa əsaslanır; yanlış vaxtlama sensorun işə salınmasını və ya təsvir yaratmasını maneə törədə bilər. Həmçinin AVDD, DVDD və DOVDD üzrə zirvə cərəyanı da hesablanmalıdır ki, hər bir daxili LDO kifayət qədər tutum və dizayn marjasına malik olsun.
• Nəzarət avtobusu: Sensorun I2C ünvanını təsdiqləyin. Çoxkameralı sistemlərdə eyni ünvanların necə idarə olunacağına qərar verin: dəstəklənən halda ünvanları proqram təminatında dəyişdirin və ya xarici I2C açarı istifadə edin.
• Saat girişi: RK3576 çipində bir neçə müstəqil şəkildə konfiqurasiya edilə bilən sensor MCLK çıxışları var. Hər bir saat daxili SoC saat mənbəyindən yaradılır və çoxluq seçimi olan GPIO vasitəsilə sensora ötürülür; hər bir çıxış ayrı-ayrılıqda aktivləşdirilə və konfiqurasiya edilə bilər. Tipik proqramla konfiqurasiya edilə bilən bir MCLK diapazonu 6–48 MHz-dir. Sensor bu diapazon xaricində saat tələb edirsə, xüsusi xarici osilator istifadə edin. Çoxkameralı dizaynlarda pinlərin çoxluq seçimi ziddiyyətləri də yoxlanılmalıdır.
• Elektrik təchizatı və istilik dizaynı: Yüksək həll olunma dərəcəsi və yüksək kadr tezliyi ilə işləyən sensorlar daha çox enerji sərf edir. Hardware son versiyası tamamlanmadan əvvəl lövhə səviyyəsində elektrik yüklənməsini və məhsulun istilik keçiriciliyini qiymətləndirin.
• Lens, IR-kəsici filtr və işıqlandırıcı idarəetmə: Hər bir tələb olunan aktuator və sürücü üçün kifayət qədər GPIO resurslarının mövcud olduğunu təsdiqləyin.
• HDR rejimi uyğunluğu: RK3576 DOL HDR, ardıcıl HDR və çox-çərçivəli HDR dəstəkləyir. Sensoru seçməzdən əvvəl onun HDR məlumat formatı və vaxtlamasının RK3576 ISP və VICAP ilə uyğunluğunu təsdiqləyin.

Mümkün qədər platforma icması və ya modul təchizatçısı tərəfindən artıq doğrulanmış sensorla başlayın. Bu, sürücü inkişafı və işə salma riskini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Biz artıq Sony IMX415 (8 MP), IMX566 (8 MP), IMX678 (8 MP), IMX464 (4,1 MP) və IMX662 (2 MP), habelə onsemi AR0234 (2,3 MP) və OMNIVISION OG02C1B (2 MP) sensorlarını inteqrasiya etmişik. Əgər layihəniz başqa bir görüntü sensoru tələb edirsə, xüsusi inteqrasiya və sazlamaları müzakirə etmək üçün [email protected] ünvanına müraciət edin.

PCB dizaynı üçün əsas nöqtələr

• MIPI CSI yönləndirməsi: Fərqləndirici impendansı 100 om ±10% olaraq idarə edin. Hər bir fərqləndirici cütdə P/N uzunluq uyğunsuzluğunu 5 mil-dən az saxlayın və eyni CSI portunda xətt-xətt uyğunsuzluğunu 200 mil-dən az saxlayın. MIPI siqnallarını yüksək sürətli saatlar, DDR və yüksək cərəyanlı enerji izlərindən uzaqda yönləndirin. Onları istinad müstəvisindəki yarıqlar üzərindən keçirməyin. İzleri mümkün qədər qısa saxlayın, üstünlük verilən uzunluq 15 sm-dən az olmalıdır; nə qədər uzun olarsa, etibarlı şəkildə saxlanıla bilən maksimum məlumat ötürmə sürəti bir o qədər aşağı olar.
• MCLK yüksək sürətli tək ucqlu saatdır. MIPI fərqləndirici cütlərindən məsafəni saxlayın və keçid gürültüsünü azaltmaq üçün uzun paralel izlər çəkməyin.
• Yüksək sürətli MIPI izlərini dəyişdirici enerji təchizatı və DDR veriyolları kimi güclü gürültü mənbələrindən uzaqda saxlayın və layihə tələb etdikdə səs izolyasiyası və torpaqlama təmin edin.
• Güc süzülməsi: Hər bir sensorun enerji verilməsi pininə yaxın 0,1 mkF və 1 mkF dekupling kondensatorları yerləşdirin. Analog rayı rəqəmsal dövrə gürültüsündən izolyasiya etmək üçün AVDD üzərinə ferrit boncuk əlavə edilə bilər.
• Yüksək kadr tezliyi ilə işləyən yüksək həll olunma qabiliyyətli sensorlar əhəmiyyətli miqdarda güc sərf edə bilərlər. Temperaturun artması təsvir gürültüsünü artıraraq rəng sürüşməsinə səbəb ola bilər; buna görə istilik həllinin qiymətləndirilməsi sistemə ilk dəfə qoşulmadan əvvəl, yəni аппарат dizaynı mərhələsində aparılmalıdır.
• Pin çoxlu funksiyalılığı yoxlaması: MIPI, DVP, I2C, MCLK və GPIO təyinatlarını ümumi funksiyalı ziddiyyətlər üçün yoxlayın.

Proqram təminatı və təsvir emalı növbəsi

• Aparat sürətləndirməsi: RK3576 çipində YUV-dən RGB-yə kimi təsvir formatı çevrilmələri, miqyaslandırma və fırlanma kimi əməliyyatlarda istifadə olunan RGA 2D qrafika sürətləndiricisi daxildir. CPU əsaslı emal əvəzinə RGA-dan istifadə etmək CPU yüklənməsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və 1080p 30 fps kimi sabit yüksək kadr tezliyi rejimində işləməni təmin etmək üçün vacibdir.
• NPU məlumat axını planlaşdırılması: AI modeli RK3576-in inteqrasiya olunmuş 6 TOPS NPU-da işləyərkən tipik yol kameranın görüntüsünü tutması, ISP emalı, RGA format çevrilməsi və miqyaslandırılması, NPU çıxarımları və ekranda göstərilməsidir. Sistemin dizaynı zamanı hər bir mərhələdə gecikmə qiymətləndirilməlidir ki, tam məhsul real vaxt hədəflərini təmin etsin.

Aşağıdakı istinad konfiqurasiyaları mövcud kamera interfeyslərinin bir neçə ümumi tətbiqetmə üçün necə paylanacağını nümayiş etdirir.