Lattice嵌入式視覺開發(fā)套件用戶指南解讀

一、引言

在嵌入式視覺領(lǐng)域，Lattice的嵌入式視覺開發(fā)套件（EVDK）為開發(fā)者提供了一個強(qiáng)大的平臺。該套件旨在展示雙CSI - 2相機(jī)到HDMI的橋接功能，涉及CrossLink FPGA、ECP5 FPGA和SiI1136發(fā)射器設(shè)備。它采用了可堆疊的模塊化架構(gòu)，尺寸為80 mm × 80 mm，由CrossLink VIP輸入橋接板、ECP5 VIP處理器板和HDMI VIP輸出橋接板組成。

文件下載：LF-EVDK1-EVN.pdf

二、功能描述

2.1 整體架構(gòu)

雙相機(jī)MIPI CSI - 2到HDMI演示中，索尼IMX214相機(jī)通過四個MIPI數(shù)據(jù)通道輸出1080p視頻，每個通道速率為371.25 Mb/s。CrossLink VIP輸入橋接板接收來自板載相機(jī)傳感器的MIPI視頻流并提取視頻像素，將兩個相機(jī)的視頻像素并排合并，然后通過板對板連接器以并行CMOS接口的形式將合并后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CP5視頻處理器板。ECP5 FPGA處理合并后的傳感器圖像，并將處理后的并行圖像數(shù)據(jù)通過板對板連接器發(fā)送到HDMI VIP輸出橋接板上的Sil1136 HDMI發(fā)射器，最終由Sil1136芯片通過HDMI將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)?080p顯示器。

2.2 CrossLink

CrossLink負(fù)責(zé)接收來自兩個MIPI CSI - 2相機(jī)的串行、源同步MIPI數(shù)據(jù)，將串行數(shù)據(jù)重新序列化并提取控制信號。字節(jié)數(shù)據(jù)被發(fā)送到字節(jié)到像素模塊，轉(zhuǎn)換為RAW10數(shù)據(jù)。兩個RAW數(shù)據(jù)流被發(fā)送到圖像合并邏輯，將并行數(shù)據(jù)合并后發(fā)送到ECP5板。板載CSI - 2相機(jī)通過ECP5 VIP處理器板上的I2C主接口進(jìn)行配置。

2.3 ECP5

ECP5 FPGA接收來自CrossLink的RAW10數(shù)據(jù)，進(jìn)行基本的圖像處理，包括自動亮度調(diào)整、去拜耳、顏色空間轉(zhuǎn)換和伽馬校正等，以提高圖像質(zhì)量，然后將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到HDMI板。

2.4 SiI1136

SiI1136 HDMI發(fā)射器通過ECP5 VIP處理器板上的ECP5 I2C主接口進(jìn)行配置，輸出1080p60視頻。它接收來自ECP5的36位RGB數(shù)據(jù)和控制信號，并將其轉(zhuǎn)換為HDMI格式，顯示在HDMI監(jiān)視器上。

三、演示要求

3.1 所需設(shè)備

演示需要LF - EVDK1 - EVN演示套件、HDMI監(jiān)視器、HDMI電纜、12 V直流電源適配器、筆記本電腦/PC、Bit/JED文件、USB 2.0 Type A到Mini - B電纜（僅在重新編程時需要）以及Lattice Diamond? Programmer版本3.7或更高版本。

3.2 各板介紹

• CrossLink VIP輸入橋接板：包含F(xiàn)lash芯片選擇、喚醒、系統(tǒng)復(fù)位等功能，還有IMX214相機(jī)傳感器和多個連接器。
• ECP5 VIP處理器板：有DDR3內(nèi)存、FPGA芯片、USB接口等，用于處理圖像數(shù)據(jù)。
• HDMI VIP輸出橋接板：配備SiI1136芯片和Type - A HDMI連接器，用于輸出HDMI信號。

四、跳線設(shè)置

4.1 CrossLink VIP輸入橋接板

J2（CrossLink SPI芯片選擇）和J4（SPI Flash芯片選擇）默認(rèn)短接，J30（CRESETB選擇）默認(rèn)打開，其他頭保持打開。

4.2 ECP5 VIP處理器板

多個跳線用于配置ECP5、電壓選擇和JTAG等，如J3配置為Master SPI，多個電壓選擇跳線默認(rèn)連接到3.3 V等，其他頭保持打開。

五、演示步驟

1. 使用12 V電源適配器將ECP5 VIP處理器板連接到墻上插座。
2. 打開ECP5 VIP處理器板上的SW2為演示套件供電。
3. 將HDMI電纜從HDMI VIP輸出板的CN1連接到HDMI顯示器/監(jiān)視器，監(jiān)視器將顯示雙相機(jī)合并圖像。

六、演示包目錄結(jié)構(gòu)

演示包包含CrossLink和ECP5的設(shè)計(jì)目錄，每個目錄下有位流文件和源文件，如DualCSI2toRaw10.bit和Raw10toParallel.bit等。

七、引腳信息

7.1 CrossLink

列出了用于演示的CrossLink引腳，包括復(fù)位、相機(jī)傳感器接口和ECP5接口的引腳，以及引腳的銀行、緩沖類型和站點(diǎn)屬性。

7.2 ECP5

同樣列出了ECP5的引腳信息，涉及時鐘、復(fù)位、CrossLink接口、相機(jī)傳感器接口和SiI1136接口等。

八、訂購信息

Lattice嵌入式視覺開發(fā)套件的訂購部件號為LF - EVDK1 - EVN。

九、編程說明

9.1 使用Diamond Programmer

EVDK內(nèi)置下載控制器，通過FT2232H將USB轉(zhuǎn)換為JTAG。連接USB電纜到PC后，可使用Diamond編程軟件。JTAG掃描會擦除ECP5和CrossLink的SRAM圖像，通過創(chuàng)建新的空白項(xiàng)目并手動選擇設(shè)備可避免此問題。

9.2 ECP5 SPI Flash編程

• 擦除ECP5：在重新編程前，先擦除ECP5的SRAM內(nèi)存。
• 編程SPI：確保ECP5已擦除，選擇SPI Flash背景編程模式，選擇ECP5位文件并根據(jù)不同版本選擇SPI Flash選項(xiàng)。

9.3 CrossLink SPI Flash編程

• 擦除CrossLink：在重新編程前，先擦除CrossLink的SRAM內(nèi)存。
• 編程SPI：確保CrossLink已擦除，選擇SPI Flash編程模式，選擇CrossLink位文件并根據(jù)不同版本選擇SPI Flash選項(xiàng)。

9.4 故障排除

在編程CrossLink VIP輸入橋接板時，要確保在編程SPI閃存前擦除CrossLink設(shè)備，可考慮將R47電阻改為10 kΩ以提高SPI編程的一致性，短期可使用SSPI SRAM編程作為解決方法。

通過以上介紹，相信大家對Lattice嵌入式視覺開發(fā)套件有了更深入的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，你是否遇到過類似開發(fā)套件編程的問題呢？又有哪些獨(dú)特的解決方法呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。