Leiðbeiningar um samhæfni myndavélarhringja RK3576: Hvað á að staðfesta áður en hannað er vélbúnaður

Við val á myndavélarhringja og hönnun á hörðuverkun fyrir RK3576-stýrikerfi verða nokkrir lykilatriði lokið áður en skýrslur eru gerðar. Þessi ákvarðanir áhrifa beinlega myndgæði og framkvæmdarmöguleika hörðuverkunar.

RK3576 CSI/PHY og ISP takmarkanir

RK3576 býður upp á flókna, en fleksíbla, viðmótarktönn fyrir myndavélar, en uppsetningin þarf að vera áætluð út frá kröfum verkefnisins frá upphafi.

Stuðningur við viðmóti: Stýrikerfið styður bæði MIPI CSI-2 og DVP myndavélarviðmóti, en MIPI CSI-2 býður upp á helsta ávinninginn fyrir nútíma hönnun.

RK3576 býður upp á eitt C/D-PHY viðmiðunareiningu með allt að fjórum rásam, plús tvær D-PHY viðmiðunareiningar. Tilgengilegar PHY-aukahlutirnir má stilla sem tvo 4-rása D-PHY gáttir eða fjórar 2-rása D-PHY gáttir. Þetta gerir mögulegt að nota margar myndavélar, þar á meðal marg-sýn kerfi sem oft eru notuð í öryggis- og róbotíkumarkaðnum.

ATHUGUNAR:

• Fyrir hönnun með margföldum myndavélum skal úthluta PHY- og rásareignum á fyrri tíma. Ein einstök myndavél getur ekki nýtt tvo PHYs.
• Ein CSI-hólf RK3576 er hægt að stilla sem C-PHY eða D-PHY. Í D-PHY-hami styður það upp í 4,5 Gbps á hverri rás; í C-PHY-haminni styður það upp í 2,5 Gsps á hverju þríræði. Hinar D-PHY-rásirnar styðja upp í 2,5 Gbps á hverri rás. Í raunverulegri vélbúnaðarhönnun ætti að halda um það bil 20% af breiddarbendi í bið. Þegar áhrifavirk gagnahraðinn nálgast eða fara yfir markmarkmiðið fyrir viðmótinu verða skemmdar myndir, sleppdir myndir og aðrar myndvandamál líklegra.
• SoC-stýrikerfið styður einnig samsíða DVP-myndavélarviðmót fyrir eldri, lægri upplausnarsensara. Vegna þess að DVP- og MIPI-funktionarnar deila sumum pinnum verður að ljúka úthlutun pinnanna á fyrri tíma til að koma í veg fyrir árekstrar í notkun á rafmagnsaukahlutum.

RK3576 ISP-tæknihlutgreining og framvindugrensar

• RK3576 inniheldur einn raunbundið ISP-vélvirkni sem styður myndvinnslu upp að 16 MP og HDR-dynámíkum sviði upp að 120 dB. Í fjölda-myndavélar kerfi þýðir þó að leida nokkrar RAW-strauma í gegnum ISP að samanlagða upplausn og áhrifamikil myndhraði séu takmörkuð bæði af getu ISP og MIPI CSI-2 móttökubandbreidd. Ef snertimyndavélarnar gefa út YUV beint og sleppa ISP verða aðal-takmarkanirnar MIPI-tengibrautbandbreidd og minnisbrautbandbreidd.

Dæmi um fjölda-myndavélar uppsetningu: 1 × 8 MP (4K við 30 fps) + 2 × 2 MP (1080p við 30 fps).

• Fjölda-myndavélar notkun krefst líka ákvörðunar á framfærslu á myndhálfunartíma á fyrri tíma. Margsýnmyndavöktun og tvímyndar-máting gætu þurft VSYNC-hartímastýringu. Staðfestu hvort hartímastýring mun vera virkjuð og hvort SoC hefur nóg ytri rásarstýringarpinna fyrir áætlaða fjölda myndavéla.

Athugunarlisti fyrir val á snertimyndavélum

• Útgangsgátt og hamur: Staðfestu MIPI CSI-2 eða DVP, og jafnframt fjölda MIPI-rása (1, 2 eða 4 rásir).
• Gagnasnið: Á RK3576-stýrikerfinu styður VICAP-inntak RAW, RGB888 og valin YUV-snið. Innbyggt ISP vinnur RAW-gögn og umbreytir þeim í YUV fyrir niðurstigareiginleika. RGB- og YUV-rásir sem eru teknar beint fer ekki í gegnum ISP.
• Ljósmyndastærð og myndahraði: Athugið kröfur hvers einstaks skynjarans, svo skal staðfesta sameiginlega virkni þegar margir myndavélar vinna samtímis. Heildarvinnuburðurinn verður að vera innan rauntíma vinnugæða ISP.
• Samhæfni rafmagnsrásar: Venjulegur skynjari notar þrjá rafmagnsveitu: AVDD fyrir analog-kerfið, DVDD fyrir stafræna kjarnann og DOVDD fyrir I/O-spennu. MIPI PHY RK3576 notar fastar 1,8 V rafmagnsveitu, svo 1,8 V DOVDD-skynjari er almennt forgengt. Ef DOVDD-spenna skynjarans passar ekki við I2C I/O-spennu vistunarstöðvarinnar getur verið bætt við spennuskipti á lág-hraða stýri-rásina. Ekki skal setja utanverkis spennuskipti á háhraða MIPI mismunsspennu-signalin. Tæknin verður að fylgja vöruframleiðandans tilteknum röð fyrir virkjun og óvirkjun rafmagns. Hugbúnaðaruppsetning byggir á þessari röð; rangt tímasamræmi getur valdið að skynjarinn virkist ekki eða gefi ekki mynd. Hámarksstraumurinn á AVDD, DVDD og DOVDD verður líka reiknaður svo að hver innbyggður LDO hafi nægan getu- og hönnunarmargín.
• Stjórnbus: Staðfestu I2C-tölu skynjarans. Fyrir marga myndavafra kerfi, ákveðið hvernig tvítekningar á tölum verða meðhöndlaðar, annað hvort með því að breyta tölunum í hugbúnaði þar sem það er stutt eða með því að nota ytri I2C-skipti.
• Tímatak: RK3576 veitir nokkur sjálfstæðlega stillanleg MCLK-úttök fyrir skynjara. Hver tími er búinn til úr innri SoC-tímaheimild og sendur til skynjarans gegnum margfölduð GPIO; hvert úttak má virkja og stilla sjálfstæðlega. Venjulegur hugbúnaðarstillanlegur spáliti fyrir eitt MCLK er 6 til 48 MHz. Ef skynjari krefst tíma utan þessa spáls, notið sérstaka ytri tímahefð. Marga myndavafra hönnun þarf einnig að athuga fyrir árekstrarvandamál við pin-margföldun.
• Orku- og hitaverkfræðihönnun: Skynjarar með háa upplausn og háa myndahraða neyða meiri orku. Metaðu orkuburðinn á borðinu og hitaleiðina í vörufyrir því að raunvirkja er lokið.
• Linsa, IR-blokkunarfilter og blikkvarpakeri: Staðfestu að nægilegt fjöldi GPIO-aftaka sé tiltækt fyrir hvern þarflegan virkja og stýrikerfi.
• Samhæfni HDR-hamss: RK3576 styður DOL HDR, stagaða HDR og margarmyndir HDR. Áður en valið er myndgefi, skal staðfesta að HDR-gögnin og tímasamhæfni þeirra séu samhæfnar með RK3576 ISP og VICAP.

Þar sem mögulegt er, byrjið á myndgefi sem hefur þegar verið staðfestur af vettvangssamfélaginu eða framleiðanda móduleins. Þetta getur mikið minnkað hættuna við þróun stýrikerfa og uppsetningu.

Myndgefi sem við höfum þegar innlimað innihalda Sony IMX415 (8 MP), IMX566 (8 MP), IMX678 (8 MP), IMX464 (4,1 MP), og IMX662 (2 MP), ásamt onsemi AR0234 (2,3 MP) og OMNIVISION OG02C1B (2 MP). Ef verkefnið þitt krefst annars myndgefa, hafðu samband við [email protected] til að ræða sérsniðna innlimun og stillingu.

Lykilpunktar fyrir PCB-hönnun

• MIPI CSI routing: Stýra mismunstöðu til 100 óm ±10%. Halda lengdarmismuninum á milli pólanna (P/N) í hverjum mismunspörum undir 5 mil og halda lengdarmismuninum á milli rása innan þess sama CSI-hólfss undir 200 mil. Leida MIPI-signalin frá háhraðaklukkum, DDR- og hástraumrásfærum. Ekki leida þau yfir skiptingar í viðmiðunarflötinum. Halda rásunum eins stuttum og hægt er, að forgangi undir 15 cm; því lengri leidin er, því lægri hámarksgegnflutningstíðni er hægt að viðhalda áreiðanlega.
• MCLK er háhrað einstök klukka. Halda bilinu frá MIPI-mismunspörum og forðast langar samsíða leidir til að minnka krossáhrif.
• Halda háhraða MIPI-leidum frá sterku bylgjuheðrum eins og skiptistöðvum og DDR-busum, og veita góða vernd og jörðun þar sem útleiðsla kreysir það.
• Afurðarstýring á rafmagni: Settu 0,1 µF og 1 µF afhjúpunarvörpunar nærri hverri fyrirmatssveigju fyrir matargerð. Það er hægt að bæta við ferrítbeinu á AVDD til að skilja anaĺógna rafmálsrásina frá raunverulegum raufallsháðum.
• Hálgæða mælitæki sem vinna við háar myndhraða geta eytt miklu rafmagni. Hækkandi hitastig getur aukist myndraufalls og valdið litaskiptum, svo hitaleysingin ætti að vera metin í hönnun á vélbúnaði snemma í stað þess að bíða þar til eftir uppsetningu.
• Endurnotkun á pinnunum: Athugaðu allar MIPI-, DVP-, I2C-, MCLK- og GPIO-tákningar fyrir samföll í notkun á föllum.

Hugbúnaður og myndvinnsluskrá

• Vélbúnaðarhröðun: RK3576 inniheldur RGA 2D-myndgreiningarhröðunaraðila fyrir aðgerðir eins og umdæmi um myndformabreytingu (t.d. YUV í RGB), stærðarbreytingu og snúningu. Með því að nota RGA í stað örgjörva byggðrar vinnslu er hægt að minnka álag á örgjörvanum mjög mikið og það er mikilvægt fyrir að halda stöðugum háum myndhraða, t.d. 1080p við 30 fps.
• NPU-gögnarásáætlun: Þegar AI-gerð keyrir á innbyggðu 6 TOPS NPU í RK3576 fer leiðin venjulega um myndavafraupptöku, ISP-vinnslu, RGA-sniðbreytingu og stækkanir, NPU-útreikningu og úttak á skjá. Latens í hverju þrepi ætti að meta í kerfishönnun til að tryggja að heildarvörur uppfylli rauntíma markmið sín.

Eftirfarandi tilvísunarsamstillingar sýna hvernig tiltækar myndavafra viðmótshlutir geta verið úthlutaðir fyrir nokkur algeng forrit.