高密 网站建设,怎么查看一个网站是不是伪静态,做网站大概花多少钱,织梦 做网站 教程CSI#xff08;Camera Serial Interface#xff09;定义了摄像头外设与主机控制器之间的接口#xff0c;旨在确定摄像头与主机控制器在移动应用中的标准。 关键词描述
缩写解释CCICamera Control Interface#xff08;物理层组件#xff0c;通常使用I2C或I3C进行通信Camera Serial Interface定义了摄像头外设与主机控制器之间的接口旨在确定摄像头与主机控制器在移动应用中的标准。 关键词描述
缩写解释CCICamera Control Interface物理层组件通常使用I2C或I3C进行通信CILControl and Interface LogicDTData Type数据格式YUV422、RGB888等SoTStart of Transmission传输启动信号EoTEnd of Transmission传输停止信号FSFrame Start一帧画面开始标志FEFrame End一帧画面结束标志LSLine Start一行像素开始标志LELine End一行像素结束标志PHPacket Header包头PFPacket Footer包尾HSHigh SPeedDPHY的传输模式之一LPLow PowerDPHY的传输模式之一LP-RXLow-Power ReceiverDPHY LP接收器LP-TXLow-Power TransmitterDPHY LP发送器HS-RXHigh-Speed ReceiverDPHY HS接收器HS-TXHigh-Speed TransmitterDPHY HS发送器Lane单向、点对点的信号传输通道对于DPHY由2线差分接口构成Virtual Channel用于标识多路独立数据流DPHY最高支持16个虚拟通道UI单位间隔等于Clock Lane上任意HS状态HS0或HS1的持续时间概述
CSI-2定义了摄像头应用中发送方camera与接收方soc之间的数据与控制传输标准其物理层支持DPHY与CPHY两种这里以DPHY为例。 CSI-2层定义
与网络标准的多层协议相似CSI-2标准也对camera数据处理的过程进行了分层简单来说分为应用层、协议层与物理层。协议层又进行了细分像素字节转换层、低级协议层、Lane管理层。 应用层Application Layer 该层主要用于不同场景对数据的处理过程对于发送方多为camera生成数据对于接收方多为SOC对数据进行处理。 协议层Protocol Layer CSI-2协议可以使用SOC上的一个物理接口实现多条数据流的传输。协议层规定了如何对多条数据流进行标记和交织从而使每条数据流能够正确地重建。 像素字节转换层Pixel/Byte Packing/Unpacking Layer:CSI-2能够支持多种多样的像素格式对于发送方在数据发送之前需要根据像素格式将像素数据转换为对应的字节流对于接收方在将数据提供给应用层之前需要将字节流数据转换为像素数据。低级协议层Low Level ProtocolLLP指的是SoT与EoT之间的数据包字节流协议LLP的最小单元为字节。Lane管理器Lane Management为了适应不同场景下对带宽的要求CSI-2规定了Lane的数量是可拓展的。因此在面临多Lane同时传输时发送方需要对字节流进行公平分流distributor接收方则需要对多Lane数据进行合并merger。物理层PHY Layer PHY层指定了传输媒介在电气层面从串行bit流中捕捉“0”与“1”同时生成SoT与EoT等信号。物理层 DPHY
DPHY在物理上采用2线差分接口由1对的差分clock lane与1对或多对的差分data lane组成。 上图表明使用DPHY作为物理层时Camera与SOC之间的硬件关系。SOC的CCI组件通过I2C完成对Camera的配置使其输出mipi信号其中一对Clock/-则由Clock Lane标示一对DataNBA/-则由Data Lane标示。
DPHY工作于两种工作模式
HSHigh Speed Mode这种模式用于传输高速的数据信号如视频流高速模式下每对Lane都是工作在低电压摆幅的差分状态下数据速率为80Mbps到1500Mbps。LPLow Power Mode这种模式则可以用来传输控制信号低速模式下每对lane的2根导线都转变为单端状态数据速率为10Mbps。上图为单个Lane模块的内部组成包含了CILLane控制器与借口逻辑器LP驱动器HS驱动器LP冲突检测。CIL负责控制各个驱动器的工作状态使得Dp、Dn的工作状态可以在HS与LP之间进行切换。 处于HS模式下差分信号电平摆幅约为200mV处于LP模式下单端信号电平摆幅约为1.2V。 在LP模式下根据各个Line的电平可以确定当前Lane的State。
Data Lane Data Lane差分线电平的高低表明了当前处于何种状态发送方通过驱动差分线一系列的状态变化进入不同的工作模式。
Burst ModeHigh-Speed下的唯一模式高速数据传输模式此时各个Lane的Line工作在差分模式Control ModeLow Power下的一种模式可以通过变化不同的state进入其他模式。Escape ModeLow Power下的特殊模式在这种模式下可以使用一些特别的功能详见下文。
协议中规定了进入不同模式时的state变化状态 HS模式 进入HS模式LP11-LP01-LP00
通常进入HS模式也就伴随着高速数据的传输因此SoT启动传输信号也就产生由于手头没有差分探针示波器抓到的波形只能看出大致形状。 上图为完整的SoT时序可以看出SoT由“进入HS模式A”和“同步序列B”组成。
SoT流程如下
发送方接收方处于stop状态监测stop状态进入HS-Rqst状态LP01并保持TLPX时间监测到LP11至LP01的状态变化进入Bridge状态LP00并保持THS-PREPARE时间监测到LP01至LP00的状态变化打开HS驱动器同时关闭LP驱动器_进入HS0状态并保持THS-ZERO时间使能HS的接收并等待THS_SETTLE时间进入稳定期_寻找Sync_Sequence发出Sync_Sequenc00011101__接收到Sync_Sequence发送负载数据_接收负载数据
退出HS模式LP11EoT流程如下
发送方接收方完成负载数据发送接收负载数据发送完最后一个bit后立刻翻转差分线状态并保持THS-TRAIL时间_关闭HS-TX使能LPTX并进入LP11状态_
进入Escape模式LP11-LP10-LP00-LP01-LP00 进入Escape模式后则可以通过发送8bit命令执行相应的功能下表列出了可用的Escape命令
功能命令类型命令Low-Power Data Transmissionmode11100001Ultra-Low Power Statemode00011110Undefined-1mode10011111Undefined-2mode11011110Reset-TriggerTrigger01100010Unknown-3Trigger01011101Unknown-4Trigger00100001Unknown-5Trigger10100000Low-Power Data Transmission LPDT功能下数据能够在LP模式下进行低速传输此时Clock的时钟需要小于20MHz。 上图描述了LPDT下传输2Byte数据的时序。 Reset-Trigger Reset-Trigger是发送方与接收方相互对应的通信形式如果输入命令模式与Reset-Trigger命令相匹配则在接收端通过逻辑PPI向协议标记一个Ultra-Low-Power
发送方发送ULPS码后接收方则可以根据这个信号进行自己的LowPower处理。在
ULPS期间Line始终处于LP00状态。若出现持续TsubWAKEUP/sub的Mark-1状态后紧接着Stop状态则退出ULPS。Clock Lane
与Data Lane一样Clock Lane也有两种模式高速传输模式与低功耗模式。
很明显Clock Lane进入与退出高速模式与Data Lane基本一致。 下面两个表格描述了进入LowPower模式与HS模式的过程(结合上面的时序图与Lane模块的内部组成图一起看)
进入LP模式
发送方接收方驱动HS Clock信号HS-0与HS-1交替切换的这种状态接收HS Clock信号最后一个Data Lane进入LP模式_继续驱动HS Clock信号保持TCLK-POST时间并以HS-0结束_保持HS-0状态约TCLK-TRAIL时长在TCLK-MISS检测时钟是否消失并关闭HS-RX单元关闭HS-TX单元使能LP-TX单元转变为停止状态LP-11并保持THS-EXIT__检测到LP-11状态关闭HS终端进入停止模式
进入HS模式
发送方接收方驱动至Stop状态LP-11侦测Stop状态驱动至HS-ReqLP-01并保持TLPX侦测导线上是否出现LP-11到LP-01的变化驱动至LP-00并保持TCLK-PREPARE侦测LP-01到LP-00的变化并在TCLK-TERM-EN后使能HS终端使能高速驱动器同时关闭LP驱动器保持HS-0状态TCLK-ZERO使能HS-RX并等待TCLK-SETTLE_接收HS信号在Data Lane启动之前驱动HS Clock保持TCLK-PRE接收HS Clock信号
时序参数
接收方的DPHY能否成功捕捉到有效的数据取决于发送与接收两方之间的时序下表列出了收发双方的所有时序参数其中接收方的时序应该能够兼容发送方的时序参数。 多Lane的分发与合并
当某些应用场景需要的带宽超过了单Lane所能提供的带宽或者为了降低Clock频率的情况下则可以通过拓展Data Lane来满足要求。
下图展示了数据流在单lane与多lane的情况下发送方内部的Lane Distribution FunctionLDF对来自LLP层的字节数据流的分发过程。 对于接收方对应的拥有一个Lane Merging FunctionLMF用于将PHY层的多lane的数据合并为LLP层所需的字节流。 在多Lane定为N传输的情况下对于一帧数据其数据长度不是Lane数量N的整数倍的情况下则倒数第二组数据发出后会剩下少于N的字节需要发送此时LDF会将无数据分配的Lane置为“Invalid Data”直接进入EoT。
下图展示了分发后的数据在2个Lane上的传输情况包含两种情况 多Lane合并就是多Lane分发的相反过程这里就不在赘述。
低级协议Low Level Protocol
LLP是基于字节以包为单元的协议支持长短两种包格式。
传输任意数据负载独立以字节为数据元对于DPHY支持16路虚拟通道对于CPHY支持32路虚拟通道支持独立的帧起始帧结束行起始行结束等数据包包含对数据类型像素深度与格式的描述16-bit Checksum错误侦测6-bit 错误发现与纠正
LLP支持两种包结构分别为长包与短包包格式与长短取决于具体的物理层。无论何种类型的包均由SoT信号开始EoT信号结束。 以DPHY为例来分析具体的协议格式DPHY长包主要由包头、包负载、包尾三部分组成具体如下图
短包协议格式如下图 其中Data Type取值为0x10-0x37见下图虚拟通道由4bit构成高2bit来自VCX低2bit来自Data ID的bit6、7。 上图可以发现短包有两类Data Type
同步短包用于对帧或行起停进行标识起到同步作用。通用短包通用短包数据类型的目的是提供一种在数据流中打开/关闭快门、触发闪光灯等的机制。16bit短包数据域用于传输约定好的信息实现对一些自定义功能的控制。虚拟通道virtual Channel ID
虚拟通道的作用是在交织传输的不同数据流中区分出各个数据流所属的逻辑上的通道以max9286为例来自4路同轴线的相机数据可以设置为不同的虚拟通道这样在SOC侧CSI模块处理时可以根据不同的虚拟通道ID将每个摄像头的数据转发至各自的内存区域这样就能从4个地址获得单独的4个图像。若不使用虚拟通道则4路数据就无法区分了当然max9286内部能够将4个图像拼接为一个大图输出。 虚拟通道由包头中的VC与VCX构成对于DPHY来说由4bit组成最高16路虚拟通道高2bit来自VCX低2bit来自VC。 数据类型Data Type
数据类型表明了负载数据的格式和内容上文提到根据长短包的不同数据类型共有8种不同的分类。短包数据类型的详细信息在上文已经介绍了这里说明下长包的5种数据类型详见下表 像素字节转换
图像数据在LLP传输时需要以字节流的形式进行应用层来的像素数据需要根据具体的像素格式进行转换以YUV422 8bit为例 YUV422 8bit是以UYVY的顺序进行传输的见下图 YUV422 8bit的最小包传输单元如下表其他长度的包长度必须为最小单元的整数倍
为什么最小包单元是2pixels、4bytes、32bit而不是1pixels、2bytes、16bit呢这是因为YUV422 8bit中两个Y分量共用一个UV分量因此一Packet至少需要携带2个pixels的信息。
像素至字节的转换过程如下从CSI-2标准文档提供的示意图可以看出相对与原数据其实也没做啥转换就统一了数据在LLP传输时高底位的发送顺序。
