MICROCHIP UG0877 SLVS-EC sprejemnik za Polar Fire FPGA Uporabniški priročnik
Zgodovina revizij
Zgodovina revizij opisuje spremembe, ki so bile izvedene v dokumentu. Spremembe so navedene po reviziji, začenši s trenutno objavo.
Revizija 4.0
Sledi povzetek sprememb v reviziji 4.0 tega dokumenta.
- Zamenjana slika 2, stran 2, slika 3, stran 3, slika 8, stran 6 in slika 9, stran 7.
- Odstranjen razdelek Prenos PLL, stran 4.
- Posodobljena tabela 1, stran 3, tabela 3, stran 7, tabela 4, stran 7, in tabela 5, stran 8.
- Posodobljen razdelek PLL za generiranje ure pikslov, stran 4.
- Posodobljen razdelek Konfiguracijski parametri, stran 7.
Revizija 3.0
Sledi povzetek sprememb v reviziji 3.0 tega dokumenta.
- SLVS-EC IP, stran 2
- Tabela 3 na strani 7
Revizija 2.0
Sledi povzetek sprememb v reviziji 2.0 tega dokumenta.
- SLVS-EC IP, stran 2
- Konfiguracija oddajnika, stran 3
- Tabela 3 na strani 7
Revizija 1.0
Revizija 1.0 je bila prva objava tega dokumenta
SLVS-EC IP
SLVS-EC je Sonyjev hitri vmesnik za slikovne senzorje CMOS visoke ločljivosti naslednje generacije. Ta standard je zaradi vgrajene tehnologije ure toleranten za poševnost med voznimi pasovi. Omogoča preprosto zasnovo na ravni plošče v smislu hitrega prenosa in prenosa na dolge razdalje. Jedro SLVS-EC Rx IP zagotavlja vmesnik SLVS-EC za PolarFire FPGA za sprejemanje podatkov slikovnega senzorja. IP podpira hitrost do 4.752 Gbps. Jedro IP podpira dve, štiri in osem pasov za konfiguracije RAW 8, RAW 10 in RAW 12. Naslednja slika prikazuje sistemski diagram za rešitev kamere SLVS-EC.
Slika 1 • SLVS-EC IP blokovni diagram
Oddajnik-sprejemnik Polar Fire® se uporablja kot vmesnik PHY za senzor SLVS-EC, saj vmesnik SLVS-EC uporablja tehnologijo vgrajene ure. Uporablja tudi kodiranje 8b10b, ki ga je mogoče obnoviti s sprejemno-sprejemno enoto PolarFire. PolarFire FPGA ima do 24 oddajnih pasov z nizko porabo 12.7 Gbps. Te oddajne pasove je mogoče konfigurirati kot sprejemne pasove SLVS-EC PHY. Kot je prikazano na prejšnji sliki, so izhodi sprejemnika in oddajnika povezani z jedrom IP SLVS-EC Rx.
Rešitev sprejemnika SLVS-EC
Naslednja slika prikazuje implementacijo najvišje ravni programske opreme Libero SoC za SLVS-EC IP in zahtevane komponente za rešitev sprejemnika SLVS-EC.
Slika 2 • SLVS-EC IP SmartDesign
Konfiguracija oddajnika
Naslednja slika prikazuje konfiguracijo vmesnika oddajnika.
Slika 3 • Konfigurator vmesnika oddajnika
Transceiver je mogoče konfigurirati na dva ali štiri pasove. Prav tako je mogoče nastaviti hitrost oddajnika-sprejemnika na "Hitrost prenosa podatkov oddajnika-sprejemnika". Vmesnik SLVS-EC podpira dve hitrosti prenosa podatkov, kot sta navedeni v naslednji tabeli.
Tabela 1 • Hitrost prenosa SLVS-EC
| Baud Grade | Hitrost prenosa v Mbps |
| 1 | 1188 |
| 2 | 2376 |
| 3 | 4752 |
PLL za ustvarjanje ure slikovnih pik
PLL je potreben za generiranje pikslovne ure iz oddajno-sprejemne generirane Fabric ure, to je LANE0_RX_CLOCK. Sledi formula za ustvarjanje ure slikovnih pik.
Ura slikovnih pik = (LANE0_RX_CLOCK * 8)/DATA_WIDTH
Konfigurirajte PF_CCC za RAW 8, kot je prikazano na naslednji sliki.
Slika 4 • Vezje za prilagajanje ure
Opis zasnove
Naslednja slika prikazuje strukturo formata okvirja SLVS-EC.
Slika 5 • Struktura formata okvirja SLVS-EC
Glava paketa vsebuje informacije o signalih začetka in konca okvirja skupaj z veljavnimi vrsticami. Nadzorne kode PHY so dodane nad glavo paketa, da tvorijo paket SLVS-EC. Naslednja tabela navaja različne nadzorne kode PHY, ki se uporabljajo v protokolu SLVS-EC.
Tabela 2 • Nadzorna koda PHY
Nadzorna koda PHY 8b10b Kombinacija simbolov
Začetna koda K.28.5 – K.27.7 – K.28.2 – K.27.7
Koda za konec K.28.5 – K.29.7 – K.30.7 – K.29.7
Koda blazinice K.23.7 – K.28.4 – K.28.6 – K.28.3
Koda za sinhronizacijo K.28.5 – D.10.5 – D.10.5 – D.10.5
Koda mirovanja D.00.0 – D.00.0 – D.00.0 – D.00.0
SLVS-EC RX IP Core
Ta razdelek opisuje podrobnosti izvedbe strojne opreme za IP sprejemnika SLVS-EC. Naslednja slika prikazuje rešitev sprejemnika Sony SLVS-EC, ki vsebuje Polar Fire SLVS-EC RX IP. Ta IP se uporablja v povezavi z vmesniškim blokom sprejemnika in oddajnika Polar Fire. Naslednja slika prikazuje notranje bloke SLVS-EC Rx IP.
Slika 6 • Notranji bloki SLVS-EC RX IP
poravnalnik
Ta modul prejme podatke iz blokov oddajnika-sprejemnika PolarFire in se uskladi s kodo za sinhronizacijo. Ta modul išče sinhronizacijsko kodo v bajtih, prejetih od oddajnika-sprejemnika, in se zaklene na mejo bajta.
slvsec_phy_rx
Ta modul prejme podatke iz poravnalnika in dekodira dohodne pakete SLVS PHY. Ta modul gre skozi sinhronizacijsko zaporedje in nato ustvari signal pkt_en, ki se začne z začetno kodo in konča pri končni kodi. Prav tako odstrani kodo PAD iz podatkovnih paketov in pošlje podatke naslednjemu modulu, ki je slvsrx_decoder.
slvsrx_dekoder
Ta modul prejme podatke iz modula slvsec_phy_rx in ekstrahira slikovne podatke iz koristnega tovora. Ta modul izloči štiri slikovne pike na uro na pas in jih pošlje na izhod. Ustvari signal veljavne linije za aktivne linije, ki preverja aktivne video podatke. Prav tako ustvari veljaven signal okvirja tako, da pogleda začetne in končne bite okvirja v glavi paketa paketov SLVS-EC.
FSM s stanji dekodiranja podatkov
Naslednja slika prikazuje FSM za SLVS-EC RX IP.
Slika 7 • FSM za SLVS-EC RX IP
Konfiguracija IP sprejemnika SLVS-EC
Naslednja slika prikazuje IP konfigurator sprejemnika SLVS-EC.
Slika 8 • Konfigurator IP sprejemnika SLVS-EC
Konfiguracijski parametri
Naslednja tabela navaja opis konfiguracijskih parametrov, uporabljenih pri strojni izvedbi bloka IP sprejemnika SLVS-EC. To so splošni parametri in se lahko razlikujejo glede na zahteve aplikacije.
Tabela 3 • Parametri konfiguracije
Opis imena
DATA_WIDTH Vnos širine slikovnih pik. Podpira RAW 8, RAW 10 in RAW 12.
LANE_WIDTH Številka pasov SLVS-EC. Podpira dvo, štiri in osem pasov.
BUFF_DEPTH Globina medpomnilnika. Število aktivnih slikovnih pik v aktivni video vrstici.
Globino medpomnilnika je mogoče izračunati z uporabo naslednje enačbe:
BUFF_DEPTH = Meja ((vodoravna ločljivost * širina RAW) / (32 * širina pasu))
Example: širina RAW = 8, širina pasu = 4 in vodoravna ločljivost = 1920 slikovnih pik
BUFF_DEPTH = Zgornja meja ((1920 * 8)/ (32* 4)) = 120
Vhodi in izhodi
Naslednja tabela navaja vhodna in izhodna vrata konfiguracijskih parametrov IP SLVS-EC RX
Tabela 4 • Vhodna in izhodna vrata
| Ime signala | Smer | širina | Opis |
| LANE#_RX_CLK | Vnos | 1 | Obnovljena ura iz oddajnika za ta pas |
| LANE#_RX_READY | Vnos | 1 | Signal pripravljenosti podatkov za Lane |
| LANE#_RX_VALID | Vnos | 1 | Podatki Veljavni signal za pas |
| LANE#_RX_DATA | Vnos | 32 | Lane je obnovil podatke iz oddajnika |
| LINE_VALID_O | Izhod | 1 | Signal veljavnosti podatkov za aktivne slikovne pike v vrstici |
| FRAME_VALID_O | Izhod | 1 | Veljaven signal za aktivne črte v okvirju |
| DATA_OUT_O | Izhod | DATA_WIDTH*LANE_WIDTH*4 | Izpis slikovnih podatkov |
Časovni diagram
Naslednja slika prikazuje časovni diagram SLVS-EC IP.
Slika 9 • Časovni diagram SLVS-EC IP
Uporaba virov
Naslednja tabela prikazuje uporabo virov asample SLVS-EC Receiver Core, implementirano v PolarFire FPGA (paket MPF300TS-1FCG1152I), za RAW 8 in štiri steze ter konfiguracijo vodoravne ločljivosti 1920.
Tabela 5 • Poraba virov
| Element | Uporaba |
| DFF-ji | 3001 |
| 4-vhodni LUT | 1826 |
| LSRAM | 16 |
Dokumenti / Viri
 |
MICROCHIP UG0877 SLVS-EC sprejemnik za PolarFire FPGA [pdf] Uporabniški priročnik UG0877, UG0877 SLVS-EC sprejemnik za PolarFire FPGA, SLVS-EC sprejemnik za PolarFire FPGA, sprejemnik za PolarFire FPGA, PolarFire FPGA |
