Polarfire FPGA och MIPI CSI-2 IP

Vårt kameragränssnitts-IP, MIPI CSI-2, stödjer nu FPGA:er från Microsemi i PolarFire-serien.

Både PolarFire FPGA:er utan processor, så små som 11×11 mm och även den nya PolarFire SoC  med inbyggda RISC-V processorer.

För mer information, kontakta oss på info@bitsimnow.com

Polar MIPI
BitSim MIPI CSI-2 Tx påPolarFire, ansluten till en i.MX8 SOM (Varscite)

Adapterkort och gränssnitt för kameror

BitSim har initierat en ny standard: OMIPICON, en öppen kontaktstandard för kameramoduler med MIPI CSI-2-anslutning. OMIPICON står för Open MIPI CONnect och är lämplig för prototyper eller produktion av små/medelstora kvantiteter.

Tanken bakom detta är att spara tid och pengar när man utvecklar hårdvara med kamerasensorer. Varken MIPI CSI-2-standarden eller MIPI DSI-standarden definierar en specifik kontakt. Detta innebär att leverantörer av sensormoduler använder sina egna kontakter, inkompatibla med andra. Du behöver då hela göra nya och olika versioner av din prototyp/produkt.

Dessutom är de flesta tillgängliga sensorkontakter idag inte lämpliga för upprepade insatser och borttagningar. Vid felsökning av prototyper med dessa sensorer klarar dessa kontakter ofta bara några få in- och frånkopplingar och går sen sönder.

Du spenderar därmed för mycket tid att får anslutningarna till kamera att fungera och för liten tid på resten av konstruktionen.

Med OMIPICON behövs bara ett FMC-adapterkort och ett U96-adapterkort. Och ett adapterkort per sensor. Du behöver då inte sätta i och ta bort adapterkortets kontakt.

 

adapter card camera modules
adapterkort för kontakt med kameramoduler

camera moduel

 

12 HD kamera sensorer strömmade 14 Gigabit/s till en PC

Designen består av 2 kort, var och en med en FPGA. Varje FPGA tar emot 6 st  1280 x 800 HD kamerasensorer med 120 bilder per sekund. Varje FPGA strömmar de 6 kanalerna till ett 10 GB IP UDP Ethernet -block (vårt eget IP -block) direkt till en PC.

Allt processats i hårdvara, inget av videoflödet hanteras av ARM CPUerna i FPGA-erna. Varje 10 Gb Ethernet -kabel går med 70% av maximal  bandbredd, dvs  med 7 Gbps,  totalt 14 Gbps som PC-n tar emot och återger. Naturligtvis skulle FPGAerna också kunna koda och komprimera inkommande sensordata för att minska bildflödet eller realtids-bearbeta.

 

6 Sensors
12 HD kamerasensorer strömmade14 Gigabit/s till en PC

IR-sensor gränssnitt

Vi har utvecklat en mottagare för FLIR’s Video over SPI (VoSPI), ett gränssnitt för att möjliggöra strömning av bilder från en Lepton Infraröd kamera direkt till ett FPGA-baserat bildbehandlingssystem. Du kan använda den i dina plattformar som:

  • På Xilinx -enheter med vårt nya anpassade IP
  • På varje SoC-krets med en ARM-processor och Python med vår rena mjukvarudrivrutin
  • Ett Python -gränssnitt som integrerar VoSPI IP i din PYNQ -design.

IR video over SPIVoSPI står för ”Video over Serial Peripheral Interface”. VoSPI -protokollet är utformat för att skicka ut video i ett format som tillåter överföring över ett SPI -gränssnitt samtidigt som det kräver minimal programvara eller hårdvara. Sensorn fungerar som SPI -slav och vårt IP  fungerar som SPI -master och videon streamas på MISO -anslutningen. Hårdvarusystemet innehåller anpassad logik för att ta emot och återge videon. Sensorn skickar ut byte-pixlar för att skapa en bild med en upplösning på 160 × 120.

Utvecklingen av detta IP har gjorts på BitSims Python-baserade utvecklingsplattform, SpiderPig. Genom att använda detta enkla gränssnitt mellan logiken och Python-miljön på hög nivå kan felsökningsinformation och bildanalys utföras nästan direkt efter att en bitfil har genererats. BitSim har utvecklat verktyg för termisk bildbehandling och specifikt för att integrera FLIR Lepton -sensorn med hjälp av VoSPI.

Med hjälp av detta IP-block är det möjligt att ansluta en billig FLIR Lepton IR-sensor som skickar bearbetade 16-bitars data till en FPGA-design. IR -sensorn fångar upp infraröd strålning som ingång. Utmatningen är en enhetlig termisk bild med temperaturmätningar i hela bilden. Detta kan användas i applikationer som mobiltelefoner, identifiering av rörelse, byggautomatisering, termisk avbildning och mörkerseende där detektering av temperaturvärden är nödvändiga.

 

BitSim’s IP, Bit-MIPI CSI-2 used in Flir’s new generataion of thermal cameras, the EXX-Series

Flir Systems is using BitSim’s FPGA-IP, Bit-MIPI CSI-2 in their newly launched advanced thermal cameras. Read more.

The MIPI Alliance, the non-profit corporation that brings the mobile industry together, has standardized the interface between the camera/image sensor and the receiving electronics (host processor or similar) for further image processing, through a high-speed serial interface, the MIPI CSI-2.

The market for image sensors is increasing by over 10% annually, with the consumer and automotive markets leading this growth.

With MIPI CSI-2, the camera providers can reach the market faster with this standardized way of interacting with the sensors: at a faster speed, at a higher resolution, or more cost effectively.

Today, MIPI CSI-2 is also used in other areas, such as test and measurement, industrial or medical markets.

Statement from our customer FLIR

BitSim has supported us in an exemplary way, and BitSim’s IP is one important part of the complete effort that made us reach the market faster in launching our new advanced thermal imaging cameras”, says Rikard Thunell, Vice President Sourcing & Strategic Planning of Flir.

Summarize of the Bit-MIPI CSI-2 IP:

1-4 data lanes
AXI4-Stream Video output
D-PHY protocol decoding included
Clock-lane/data-lanes deskew
Full High Speed/Low Power mode support
Test/debug features

To learn more about BitSim and our IPs, Read More: Here