РК3576 Водич за компатибилност сензора камере: Шта треба потврдити пре дизајнирања хардвера

За избор сензора камере и дизајн хардвера на платформи RK3576, неколико критичних тачака мора бити завршено пре почетка схемског рада. Ове одлуке директно утичу на перформансе снимања и изводљивост дизајне хардвера.

RK3576 Ограничења за ЦСИ/ФХИ и ИСП

РК3576 нуди флексибилну архитектуру интерфејса камере, али конфигурација мора бити планирана око захтева пројекта од самог почетка.

Подпорука интерфејса: СоЦ подржава и интерфејсе за МИПИ ЦСИ-2 и ДВП камеру, а МИПИ ЦСИ-2 пружа главну предност за тренутне дизајне.

РК3576 пружа један C/D-PHY интерфејс са до четири ленте, плус два D-PHY интерфејса. Доступни ресурси ПХИ могу бити конфигурисани као две Д-ФХИ порте са 4 ленте или четири Д-ФХИ порте са 2 ленте. Ово омогућава пројектовање вишекамера, укључујући мулти-виј систем који се обично користи у безбедносним и роботичким апликацијама.

Упомена:

• За дизајн вишекамера, рано доделите ресурсе PHY и ленте. Један сензор не може да покрије два PHY-а.
• Један РК3576 ЦСИ порт је конфигурисан као Ц-ФХИ или Д-ФХИ. У режиму Д-ФИ, подржава до 4,5 Гбит/с по ленји; у режиму Ц-ФИ, подржава до 2,5 Гбит/с по трију. Остали Д-ФИХ канали подржавају до 2,5 Гбит/с по ленји. Практичан хардверски дизајн треба да задржава око 20% пролазног опсега у резерви. Када се ефикасна брзина података приближи или пређе границу интерфејса, вероватније су оштећени кадри, падајући кадри и друге грешке слике.
• СоЦ такође подржава паралелан интерфејс ДВП камере за старије сензоре ниже резолуције. Пошто ДВП и МИПИ функције деле неке пинске знакове, додељање пинских знакова мора бити завршено довољно рано да би се избегли конфликти ресурса.

RK3576 ИСП спецификације и ограничења обраде

• РК3576 интегрише један хардверски ИСП мотор који подржава обраду слике до 16 МП и ХДР динамички опсег до 120 дБ. Међутим, у систему са више камера, рутирање неколико RAW потокова кроз ИСП значи да су комбинована резолуција и ефективна стопа кадра ограничена и капацитетом ИСП-а и пролазом примања МИПИ ЦСИ-2. Ако сензори директно излазе YUV и заобилазе ИСП, главна ограничења се померају на MIPI интерфејс пролаз и пролаз меморије.

Пример конфигурације вишекамера: 1 x 8 МП (4К на 30 кадра у секунда) + 2 x 2 МП (1080 п на 30 кадра у секунда).

• У апликацијама са више камера такође је потребна рана одлука о синхронизацији кадрова. Захваће више погледа и стерео распон могу захтевати хардверску ВСИНК синхронизацију. Потврдите да ли ће се хардверска синхронизација омогућити и да ли СоЦ има довољно спољних пина за покретање за планирани број камера.

Проверни список за избор сензора

• Излазни интерфејс и режим: Потврдите МИПИ ЦСИ-2 или ДВП, као и број МИПИ лента (1, 2, или 4 ленте).
• Формат података: На платформи RK3576, ВИЦАП улаз подржава RAW, RGB888 и одабране форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске форматске фор Уграђени ИСП обрађује РАВ податке и конвертује их у ЈУВ за доње цевовод. РГБ и ЈУВ струје које се директно снимају не пролазе кроз ИСП.
• Разрешавање и брзина кадра: Проверите захтеве сваког индивидуалног сензора, а затим потврдите комбиновани режим рада када се неколико камера ради истовремено. Укупно оптерећење радом мора да остане у границама ИСП-а за обраду у реалном времену.
• Компатибилност напона: Типични сензор користи три напајања: АВДД за аналогну кола, ДВДД за дигитално језгро и ДОВДД за ниво напона И/О. РК3576 МИПИ ПХИ користи фиксно 1.8 В снабдевање, тако да се генерално преферира 1.8 В сензор ДОВДД. Ако ниво ДОВДД сензора не одговара нивоу И/О И2Ц хоста, може се додати мењач нивоа у контролну ширу ниске брзине. Не постављајте спољни мењач нивоа на брзине МИПИ диференцијалних сигнала. Хардвер мора да следи одређени секвенца укључивања и искључивања сензора од стране произвођача. Иницијализација софтвера зависи од те секвенце; неисправно време може спречити сензор да иницилише или произведе слику. Ток врхунца на АВДД, ДВВД и ДОВДД такође се мора израчунати тако да свака ЛДО на броду има довољну капацитету и пројектну маржу.
• Потврдите И2Ц адресу сензора. За вишекамеран систем, планирајте како ће се управљати дуплираним адресама, или мењајући адресе у софтверу где је подржано или користећи спољни И2Ц прекидач.
• Унос часописа: РК3576 пружа неколико независно конфигурисаних излаза МСЛК сензора. Сваки сат се генерише из интерног извора часописа СоЦ-а и упућује се сензору кроз мултиплексиран ГПИО; сваки излаз се може омогућити и конфигурирати одвојено. Типични опсег који се може конфигурисати софтвером за један МЦЛК је од 6 до 48 МГц. Ако сензор захтева сат изван тог опсега, користите посебан спољни осцилатор. Дизајни са више камера такође морају бити проверени на конфликте у вези са мултиплексирањем пина.
• Потруда и топлотна конструкција: Сензори високе резолуције и брзине кадра узимају више енергије. Процените оптерећење снаге на нивоу плоче и топлотну трагу производа пре него што се хардвер заврши.
• Облица, филтер за резање ИР-а и контрола осветљавача: Потврдите да је довољно ГПИО ресурса доступно за сваки потребан покретач и возач.
• Компатибилност HDR режима: RK3576 подржава DOL HDR, разбачен HDR и мулти-фрејм HDR. Пре избора сензора, потврдите да су његов формат и време HDR података компатибилни са ИСП-ом и ВИЦАП-ом RK3576.

Када је то могуће, почети са сензором који је већ валидовано од стране заједнице платформе или добављача модула. Ово може значајно смањити ризик од развоја возача и узгајања.

Сензори које смо већ интегрисали укључују Сони ИМКС415 (8 МП), ИМКС566 (8 МП), ИМКС678 (8 МП), ИМКС464 (4.1 МП), и ИМКС662 (2 МП), заједно са онсеми АР0234 (2.3 МП) и ОМНИ Ако ваш пројекат захтева други сензор слике, контактирајте [email protected] да бисте разговарали о прилагођеној интеграцији и подешавању.

Кључне тачке за дизајн ПЦБ-а

• МИПИ ЦСИ рутинг: Контролна импеданца диференцијала до 100 Омм +/-10%. Држите неисправност дужине П/Н у сваком пару диференцијала испод 5 мили и неисправност траке са траком у истом CSI пристаништу испод 200 мили. Маршрутишу МИПИ сигнале далеко од часописа високе брзине, ДДР-а и трагова струје високе струје. Не прелазите их кроз подела у референтној равни. Држите трагове што су краткије, пожељно испод 15 цм; што је дужи пут, то је мања максимална брзина података која се може поуздано одржавати.
• МЦЛК је брз један крајни сат. Утврдити размазак од диференцијалних пара МИПИ и избегавати дуге паралелне трке како би се смањио прелаз.
• Држите брзе МИПИ руте далеко од јаких извора буке као што су прекидање напајања и ДДР аутобусе, и обезбедите звучне штитиле и заземљавање где то захтева распоред.
• Филтрирање снаге: Поставите кондензаторе за одвајање 0,1 уФ и 1 уФ близу сваког пина за снабдевање сензора. Феритска биљка може бити додата на АВДД-у како би се изоловала аналогна шина од буке дигиталне колоне.
• Сензори високе резолуције који раде са високим брзинама кадра могу да потроше значајну снагу. Подизајн је био основан на излазу из решења за решење проблема са температуром.
• Преглед мултиплексирања пина: Проверите све доделе MIPI, DVP, I2C, MCLK и GPIO за конфликте заједничких функција.

Софтвер и обрада слика

• Хардверско убрзање: РК3576 укључује РГА 2Д графички убрзавач за операције као што су конверзија слика у формат (на пример, ЈУВ у РГБ), масштабирање и ротација. Коришћење RGA уместо процесорске обраде може значајно смањити оптерећење ЦПУ-а и важно је за одржавање стабилног рада са високом брзином кадра, као што је 1080p на 30 кадра у секунда.
• НПУ планирање протока података: Када ИИ модел ради на интегрисаном 6 TOPS НПУ-у РК3576, типичан пут је снимање камере, обрада ИСП-а, конверзија и скалирање РГА формата, НПУ закључак и излаз екрана. Латентност у свакој фази треба проценити током пројектовања система како би се осигурало да комплетни производ испуњава свој циљ у реалном времену.

Следеће референтне конфигурације илуструју како се доступни интерфејс камера могу распоредити за неколико уобичајених примена.