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    यूनिवर्सल वीडियो रूपांतरण सर्किट डिजाइन: एक पर्याप्त है

     

    एंबेडेड सिस्टम डेवलपर्स मोबाइल प्रोसेसर के नवाचार का उपयोग कर रहे हैं, व्यापक रूप से स्वीकृत एमआईपीआई मानक इंटरफ़ेस, साथ ही कम लागत वाली छवि सेंसर की एक नई पीढ़ी और उच्च प्रदर्शन कम लागत वाले उत्पादों का निर्माण करने के लिए प्रदर्शित करता है, लेकिन अभी भी कई चुनौतियों को हल करने की आवश्यकता है। प्रदर्शन में तेजी से सुधार के रूप में, आवश्यक इंटरफ़ेस के लिए आवश्यक प्रकार और मात्रा की भविष्यवाणी कैसे करें? इन प्रोसेसर का उपयोग करते समय पारंपरिक प्रदर्शन और / या छवि संवेदक के मूल्य के लिए पारंपरिक प्रदर्शन और / या छवि संवेदक के मूल्य के लिए इन प्रोसेसर का उपयोग कैसे करें? कैसे जल्दी से, कम लागत वाले पुल विभिन्न इंटरफ़ेस प्रकारों को सुनिश्चित करते हैं कि डिज़ाइन सफल है? यह लेख नए इंटरफेस में माइग्रेशन से संबंधित प्रभाव और डिजाइन के मुद्दों को पेश करेगा और नए और पुराने उपकरणों को पाट देगा, और कुछ व्यवहार्य समाधान और एप्लिकेशन विधियों को पेश करेगा। ब्रिज न्यू वीडियो इंटरफेस इनोवेटिव लो-कॉस्ट वीडियो ब्रिज सॉल्यूशंस के लिए लोगों की मांग बढ़ रही है। उदाहरण के लिए, निगरानी प्रणाली का निर्माण, ड्रोन या डीएसएलआर कैमरा डिजाइनर ऑन-हॉट मोबाइल एप्लिकेशन प्रोसेसर (एपी) के नवीनतम नवाचार का उपयोग करना चाहते हैं। इसके लिए, उन्हें आमतौर पर मालिकाना पारंपरिक छवि सेंसर इंटरफ़ेस से अधिकांश APs पर नियोजित मोबाइल MIPI CSI-2 छवि सेंसर इंटरफ़ेस से संकेतों को परिवर्तित करना होता है। यदि डिज़ाइनर अगली पीढ़ी के वर्चुअल रियलिटी (VR) हेडफ़ोन बनाता है, तो आपको एक वीडियो को एकल MIPI DSI इंटरफ़ेस से कनवर्ट करना होगा और इसे दो MIPI DSI डिस्प्ले में विभाजित करना होगा। यह न केवल सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि उत्पाद विसर्जन प्रभाव भी मजबूत होता है (चित्र 1)। यदि AP केवल एक DSI इंटरफ़ेस या पहले से ही अन्य सुविधाओं के लिए विशेष रूप से उपयोग किए गए उपलब्ध इंटरफ़ेस में से एक प्रदान करता है, तो इन उभरते अनुप्रयोगों का समर्थन कैसे करें? इसी तरह, मानव-मशीन इंटरफेस (एचएमआई) समाधान या बुद्धिमान डिस्प्ले के डेवलपर्स भी औद्योगिक ग्रेड डिस्प्ले में भारी निवेश के मूल्य को बनाए रखना चाहते हैं। लेकिन ऐसा करें, उन्हें OpenLDI / LVDS या समर्पित इंटरफ़ेस ब्रिज से मोबाइल AP पर CSI-2 इंटरफ़ेस प्राप्त करना होगा। कभी-कभी, आपको एक गहरी धारणा बनाने या वास्तविकता प्रणाली को बढ़ाने के लिए एक बड़े फ्रेम आउटपुट में कई वीडियो स्ट्रीम डालने की आवश्यकता हो सकती है। इस समय, कैमरा सेंसर और इमेज प्रोसेसर के बीच स्थित एक ब्रिजिंग सॉल्यूशन को समय पर कई CSI-2 आउटपुट कैप्चर करने और न्यूनतम विलंब प्राप्त करने के लिए कैप्चर किया जा सकता है। इसके लिए यूनिवर्सल पिन कंट्रोल की जरूरत होती है। एकाधिक सिंथेटिक वीडियो स्ट्रीम को भी एक ही घड़ी साझा करने की आवश्यकता होती है, और कुछ मामलों में, एक अलग पावर-अप प्रोग्राम की आवश्यकता हो सकती है। प्रत्येक फ़ंक्शन को लागू करने के लिए, आपको I / O को आसानी से अनुकूलित करने की आवश्यकता है। MIPI मोबाइल प्रोसेसर का अनुप्रयोग पारंपरिक औद्योगिक अनुप्रयोगों, जैसे ऑटोमोटिव निर्माण में भी गहरा हुआ है। ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बढ़ती संख्या और कैमरों की संख्या के साथ, उन्नत सहायक ड्राइविंग सिस्टम (एडीएएस) और सूचना मनोरंजन सोनार्ड को अधिक वीडियो ब्रिज की आवश्यकता होती है। कैमरे को मूल रूप से ड्राइवर को पलटते समय देखने में मदद करने के लिए विकसित किया गया था, और अब निर्माता वाहन के दृष्टिकोण की पूरी श्रृंखला प्रदान करने के लिए कैमरे का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, कुछ कार निर्माता रियर मिरर को कैमरे से बदल रहे हैं, जिससे वायु प्रतिरोध कम हो रहा है और ईंधन दक्षता में सुधार हो रहा है। डिज़ाइनर द्वारा निर्मित वीडियो ब्रिज सॉल्यूशन निर्माता को कई इमेज सेंसर के डेटा को सारांशित करने और इसे एकल CSI-2 इंटरफ़ेस के माध्यम से AP तक प्रसारित करने में सक्षम बनाता है। यूनिवर्सल स्विच बेसिक ब्रिज सॉल्यूशन की मांग को हल करने के लिए, डिजाइनर आमतौर पर यूनिवर्सल स्विच का उपयोग करता है। टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स का HD3SS 3212 बोर्ड पर दो पदों के बीच सिग्नल ट्रांसमिट करने के लिए यूनिवर्सल 2-चैनल मल्टीप्लेक्सर / डेमल्टीप्लेक्सर पैसिव स्विच का एक विशिष्ट उदाहरण है (चित्र। 2)। डिवाइस MIPI DSI / CSI, FPDLINKII, LVDS और PCIe Gen IIII मानकों के साथ संगत है जो 10 Gbps डेटा दरों का समर्थन करता है। डिज़ाइनर किसी भी इंटरफ़ेस एप्लिकेशन के लिए डिवाइस का उपयोग कर सकते हैं जिसके लिए 0 से 2 V कॉमन मोड वोल्टेज रेंज और 1800 mVPP डिफरेंशियल एम्पलीट्यूड की आवश्यकता होती है। अनुकूली ट्रैकिंग सुनिश्चित करती है कि चैनल सामान्य मोड वोल्टेज रेंज में अपरिवर्तित रहता है। HD3SS3212 विभिन्न प्रकार के टूल और सपोर्ट सॉफ्टवेयर के साथ आता है, जिसमें USB टाइप-C मिनीडॉक बोर्ड के लिए मूल्यांकन मॉड्यूल और मूल्यांकन बोर्ड और वीडियो और चार्जिंग सपोर्ट के साथ संदर्भ डिजाइन शामिल हैं। प्रोग्राम करने योग्य समाधान इस समस्या को हल करने का एक अन्य तरीका अर्ध-कस्टम या कस्टम वीडियो ब्रिज समाधान का उपयोग करना है। हालांकि, ये समाधान आमतौर पर लागू श्रेणियों पर अपेक्षाकृत संकीर्ण अनुप्रयोगों पर केंद्रित होते हैं, लंबे विकास चक्र और उच्च गैर-नियमित इंजीनियरिंग (एनआरई) लागत के साथ, एएसआईसी एक विशिष्ट है। यूनिवर्सल और कस्टम वीडियो ब्रिज के बीच की खाई को भरने के लिए, वीडियो ब्रिज को डिज़ाइन लचीलेपन और लघु FPGA विकास चक्रों के संयोजन के साथ-साथ विशिष्ट एप्लिकेशन मानक उत्पादों (ASSPs) की कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है। इन विशेषताओं के लिए, हम लैटिस सेमीकंडक्टर क्रॉसलिंक LIF-MD6000 मास्टर लिंक मूल्यांकन बोर्ड और इसके प्रोग्राम योग्य ASSP (PASSP) (चित्र 3) के बारे में जानना चाह सकते हैं। CrossLinkIF-MD6000 मूल्यांकन बोर्ड के साथ प्रदान किया गया है जो लैटिस के डायमंड डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर में निष्क्रिय IP के रूप में कार्य करता है। प्रत्येक PASSP FPGA संरचना को स्थानांतरित करके दो MIPI D-PHY हार्ड ब्लॉकों को घेर लेता है। प्रत्येक MIPI D-PHY ब्लॉक में चार डेटा चैनल और ट्रांसमिशन और रिसेप्शन (TX, और RX) के समर्थन के लिए एक घड़ी है। D-PHY 4 Gb / s की दर से 12K अल्ट्रा हाई डेफिनिशन रिज़ॉल्यूशन तक पहुंचाता है। प्रोग्राम योग्य I / O के दो समूह विभिन्न प्रकार के इंटरफेस और प्रोटोकॉल का समर्थन करते हैं, जिनमें Mipi D-PHY, MIPI CSI-2, और MIPI DSI, और CMOS, RGB, MIPI DPI, MIPI DBI, SUBLVDS, SLVS, LVDS और OpenLDI शामिल हैं। आसन्न FPGA संरचना में 5, 936 LUT, 180 KB ब्लॉक RAM और 47 KB वितरित RAM शामिल हैं। LUT को प्रोग्रामेबल फंक्शनल यूनिट (PFU) में समर्पित रजिस्टर के साथ वितरित किया जाता है, जिसका उपयोग तर्क, एल्गोरिथोग्राफी, रैम और ROM कार्यों के मूल घटक के रूप में किया जाता है। प्रोग्रामेबल रूटिंग नेटवर्क पीएफयू ब्लॉक से जुड़ता है। प्रोग्राम योग्य I / O समूह के SYSMEM एम्बेडेड ब्लॉक RAM (EBR), एम्बेडेड I2C और एम्बेडेड MIPI D-PHY PFU कॉलम के बीच फैले हुए हैं। पीएफयू ब्लॉक को लैटिस के डायमंड डिजाइन सॉफ्टवेयर के साथ कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और प्रत्येक डिजाइन को वायरिंग किया जा सकता है। कॉन्फ़िगरेशन और सेटिंग प्रक्रियाओं में चयन के लिए विभिन्न प्रकार के समर्थन उपकरण और सॉफ़्टवेयर होते हैं। ब्रिज डिवाइस के अलावा, LIF-MD6000 मास्टर लिंक इवैल्यूएशन बोर्ड FTDI में मिनी USB B टाइप कनेक्टर भी जोड़ता है। क्रॉसलिंक सर्किट में FTDI जोड़ने के लिए SPI का उपयोग करें, JTAG और GPIO संसाधनों का उपयोग करके X03LF उपकरणों में FTDI जोड़ें। उसी समय, आप कई प्रदर्शनों, वैकल्पिक TX / RX लिंक बोर्ड की जानकारी और अन्य दस्तावेज भी ब्राउज़ कर सकते हैं। किट में दो इंटरफ़ेस बोर्ड, LIFMD-IOL-EVN SMA IO कनेक्टिंग इंटरफ़ेस बोर्ड और एक ब्रांचिंग IO लिंक बोर्ड भी शामिल हैं। इसके अलावा, LIF-MD6000 रास्पबेरी पीआई विकास बोर्ड में दो रास्पबेरी पीआई छवि सेंसर को रास्पबेरी पीआई प्रोसेसर बोर्ड से जोड़ने के लिए एक संदर्भ डिजाइन और क्रॉसलिंक सॉफ्ट आईपी शामिल है। विकास को सरल और तेज करने के लिए, लैटिस सेमीकंडक्टर चार सामान्य वीडियो ब्रिज समाधानों के लिए एक पूर्व-डिज़ाइन सॉफ्ट आईपी मॉड्यूल प्रदान करता है। पहला समाधान दिखा रहा है कि एक सीएसआई-2 आउटपुट (चित्रा 2) के लिए एकाधिक सीएसआई-4 छवि सेंसर को कैसे पुल किया जाए। यह समाधान अनुप्रयोगों पर लागू होता है जिसमें डिज़ाइन में एक एपी शामिल होता है जो पर्याप्त इंटरफ़ेस प्रदान नहीं करता है जो छवि सेंसर की संख्या का समर्थन करता है, या छवि सेंसर और इमेजिंग डेटा के बीच प्रक्रिया में देरी करता है। दूसरा समाधान 1: 2 और 1: 1 डीएसआई डिस्प्ले इंटरफेस ब्रिज पर केंद्रित है। यह आईपी उद्देश्य बढ़ती बैंडविड्थ आवश्यकताओं के लिए प्रदर्शन क्षमताओं से परे है, जबकि प्रोसेसर एक उच्च-प्रदर्शन इंटरफ़ेस फ़ंक्शन प्रदान करना जारी रखता है। पुराने डिस्प्ले को नए डिस्प्ले में बदलकर, आप अपग्रेड करते समय विशाल एपी इनपुट आरक्षित कर सकते हैं। यह ब्रिज एकल स्रोत के आउटपुट को एक के बजाय दो DSI डिस्प्ले तक बढ़ा सकता है। तीसरा उदाहरण समाधान LIF-MD6000 उपकरणों का उपयोग करते समय MIPI D-PHY इंटरफ़ेस को CMOS का एक महत्वपूर्ण IP प्रदान करता है। हालाँकि Mipi D-PHY को शुरू में स्मार्टफोन और डिस्प्ले में इंटरकनेक्ट को संबोधित करने के लिए विकसित किया गया था, कई प्रोसेसर और डिस्प्ले अब भी RGB, CMOS या MIPI D-PHY इंटरफेस का उपयोग कर रहे हैं। RGB इंटरफ़ेस वाले प्रोसेसर और MIPI DSI इंटरफ़ेस वाले डिस्प्ले के बीच, या MOS इंटरफ़ेस वाले कैमरे और CSI-2 इंटरफ़ेस वाले प्रोसेसर के बीच, समाधान एक ब्रिज के रूप में कार्य कर सकता है। चौथा कैमरा इंटरफेस ब्रिज एपी और शुरुआती इमेज सेंसर के बीच बेमेल की समस्या को हल करता है। हालांकि कई एपी अब एमआईपीआई सीएसआई-2 इंटरफेस का उपयोग करते हैं, कुछ उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि सेंसर समर्पित उप-एलवीडीएस आउटपुट स्वरूपों का उपयोग करते हैं। यह पुल दो इंटरफ़ेस प्रकारों के बीच असंगति को हल करता है। पुल का उपयोग LVDS, CSI-2, HISPI और आपसी रूपांतरण के अन्य स्वरूपों में भी किया जा सकता है। सारांश जैसा कि डिजाइनरों के पास अधिक अनुप्रयोगों के लिए मोबाइल हैंडहेल्ड उपकरण के लिए अधिक से अधिक घटक विकसित होते हैं, वे अक्सर सिस्टम में डिवाइस का सामना करते हैं जिसे सीधे कनेक्ट नहीं किया जा सकता है। कभी-कभी एपी पर इंटरफ़ेस प्रकार या मात्रा छवि संवेदक या सिस्टम के प्रदर्शन से मेल नहीं खाती। कुछ बुनियादी मल्टीप्लेक्सर/डिमल्टीप्लेक्सर अनुप्रयोगों के लिए, तैयार मानक एनालॉग स्विच मांग को पूरा कर सकते हैं। हालांकि, जैसा कि डिजाइनर कुछ और जटिल ब्रिज कार्य करते हैं, जैसे कि अनियंत्रित इंटरफेस को परिवर्तित करना, कई वीडियो स्ट्रीम को संयोजित करना, या वीडियो स्ट्रीम को कई इंटरफेस में विभाजित करना, FPGA- आधारित प्रोग्रामेबल ब्रिज सॉल्यूशंस के कई फायदे हैं। सबसे पहले, ये समाधान आपको पुराने डिवाइस के मौजूदा इनपुट का उपयोग करने की अनुमति देते हैं, भले ही आप छवि सेंसर और एमआईपीआई इंटरफ़ेस के एमआईपीआई इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं, फिर भी यह लागू होता है। दूसरा, विभिन्न इंटरफेस के कई उपकरणों के बीच ब्रिजिंग के माध्यम से, ये ब्रिज समाधान आपको अधिक घटकों का चयन करने की अनुमति देते हैं।

     

     

     

     

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