易靈思MIPI CSI自環(huán)調(diào)試步驟

最近在幫助客戶分析MIPI的問(wèn)題，所以有此總結(jié)。第一次使用MIPI的人可能不知道怎么在易靈思平臺(tái)上下手，今天我們來(lái)分享下MIPI的調(diào)試過(guò)程。

一、平臺(tái)介紹

軟件 ：Efinity 2022.1.226.4.3

硬件平臺(tái) ：易靈思的IMX477子卡加上代理商中印云端（全稱：中印云端（深圳）科技有限公司）制作的Ti60F100核心板。

二、獲取并掌握MIPI傳輸評(píng)估工具

（1）獲取易靈思提供的鈦金系列FPGA-mipi-utility.xlsm文件，在文件內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。

首先在Enter the video information中輸入要傳輸?shù)?a target="_blank">視頻信息。要說(shuō)明的是Pixel clock frequency對(duì)應(yīng)IP核64位接口位寬的時(shí)鐘，并不對(duì)應(yīng)每個(gè)像素的時(shí)鐘。另外Horizontal blanking per line(us)是指Thfp + Thbp + Thsa和,

另外要求HSA,HBP和HFP的值都不能是0。因?yàn)橐艚oMIPI包中PH（Packet Head，32Bit）和PF（Packet Footer，16Bit）傳輸時(shí)間。

這是在傳輸過(guò)程確保能否正確傳輸?shù)臈l件。

在Enter the MIPI interface details輸入MIPI接口的參數(shù)

在Enter the TX timing parameter settings欄可以勾掉use default values根據(jù)接收端的參數(shù)來(lái)設(shè)置。

當(dāng)參數(shù)都輸入完成之后，在Results中提示PASS說(shuō)明參數(shù)輸入正確，否則會(huì)有錯(cuò)誤提示，需要根據(jù)錯(cuò)誤提示來(lái)修改參數(shù)。

三、硬件準(zhǔn)備

(1)修改硬件電壓。

MIPI自環(huán)測(cè)試先要把MIPI IO所在的bank電壓調(diào)到1.2V，本demo中，我選擇的是Bank_3A的IO作為輸出和Bank_1B的IO作為輸入。

所以要把P1和P2的電壓切換到VCC_1V2

（2）生成example并分配管腳

因?yàn)樯傻膃xample是對(duì)應(yīng)易靈思Ti60F225 demo板的，所我們要移植到Ti60F100 demo板上。管腳分配在J1和J2的對(duì)應(yīng)位置。另外要修改下對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘和復(fù)位即可。

時(shí)鐘分配到GPIOL_P_07。這是一個(gè)全局時(shí)鐘，頻率為25M，剛好與原來(lái)的demo對(duì)應(yīng)。正因?yàn)槭侨?，所以要注意pll要選擇core輸入。

復(fù)位管腳我們分配給GPIOL_N_18

四、評(píng)估傳輸參數(shù)

（1）根據(jù)時(shí)鐘要求計(jì)算pixel時(shí)鐘支持的范圍。可能自環(huán)的時(shí)候這兩個(gè)時(shí)鐘會(huì)有一些矛盾，但是相差不大的話，經(jīng)過(guò)確認(rèn)是沒(méi)有問(wèn)題的。另外我們也相信能夠發(fā)送成功的，接收也可以。

MIPI TX要求：

PIX_CLK_MHZ <=?(DATARATE_MPBS * NUM_DATA_LANE) / PACK_BIT。

MIPI RX要求：

PIX_CLK_MHZ >= (DATARATE_MPBS * NUM_DATA_LANE) / PACK_BIT

MIPI接口參數(shù)如下:

MIPI Data Lane = 2

MIPIData Rate = 800Mbps

視頻格式如下：

parameter PIXEL_BIT  = 24,
 parameter PACK_BIT   = 48,
parameterHSA=5,//minimumvalueispixelcntvalue,eg:RGB888-2
 parameter HBP        = 5,   //minimum value is pixel cnt value, eg: RGB888 - 2
 parameter HFP        = 1024,
parameterHACT_CNT =1920,//h_total=2945
 parameter VSA        = 1,
 parameter VBP        = 1,
 parameter VFP        = 100,
 parameter VACT_CNT   = 1080,     // v_total =    1182 3,480,990
 parameter HS_BYTECLK_MHZ = 100,
  parameter DATATYPE = 6'h24     //24 - RGB888

按照上面的公式計(jì)算像素時(shí)鐘。

DATARATE_MPBS  = 800
NUM_DATA_LANE = 2
PACK_BIT = 48
PIX_CLK_MHZ<=?800?*?2/?48?=?33.33?//像素時(shí)鐘頻率

是這樣就行了嗎？當(dāng)然不是，還要確認(rèn)修改成兩個(gè)lane之后原來(lái)的數(shù)據(jù)帶寬是否還能傳輸呢？要用評(píng)估工具進(jìn)行評(píng)估保證PASS。

這里Horizontal blankingper line(us) =(5+5+1024)*(1000/66)ns = 15.51us

demo上我們選擇30M.要計(jì)算視頻帶寬是否能傳輸，即要考慮公式也要考慮utility表。OK ，PASS.

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五、MIPI 自環(huán)測(cè)試

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連續(xù)時(shí)鐘方案

(1)配置參數(shù)

首先我們想要測(cè)試的是兩個(gè)lane的自環(huán)，所以要先在IP核把data lane修改成2。

（2）修改傳輸時(shí)鐘頻率。

（3）上板調(diào)試

這一步到了測(cè)試環(huán)節(jié)。首先添加debug，觀察r_fail和r_pass信號(hào)。上板之后我們檢測(cè)r_pass和r_fail信號(hào)，如果r_pass為高，說(shuō)明測(cè)試通。

assign led[1] = r_fail;
assign led[2] = r_pass;

不連續(xù)時(shí)鐘方案

在生成IP時(shí)選擇時(shí)鐘不連續(xù)

demo中第一幀幀頭解析錯(cuò)誤，所以會(huì)出現(xiàn)不能pass的提示，但實(shí)際后面的幀都解析出來(lái)了。所以經(jīng)過(guò)分析傳輸正常。

下面直觀感受下什么是連續(xù)和不連續(xù)。

不連續(xù)發(fā)送的波形，可以看到很多LP_CLK_OE上拉

連續(xù)時(shí)則沒(méi)有。

六、問(wèn)題分析

（1）如果是不連續(xù)的話由于時(shí)鐘是不連續(xù)的，所以通過(guò)邏輯分析儀抓取數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)明顯的錯(cuò)誤，這個(gè)是可以理解的。那要怎么分析數(shù)據(jù)，這里有個(gè)歪點(diǎn)子，因?yàn)槭亲原h(huán)，所以發(fā)送時(shí)鐘與接收時(shí)鐘是同尖的。所以用發(fā)送時(shí)鐘去抓取接收數(shù)據(jù)，事實(shí)證明很好用。就算相位有偏差也問(wèn)題不大。

（2）另一個(gè)問(wèn)題是，如果出現(xiàn)了沒(méi)有pass的情況，應(yīng)該怎樣去定位問(wèn)題？

檢查控制寄存器。通過(guò)讀取寄存器的值可以大致判斷數(shù)據(jù)出錯(cuò)的方向。

MIPI RX控制寄存器

MIPI TX控制寄存器

如果還是不能正確接收數(shù)據(jù)的話，易靈思還會(huì)有一些別的方式可以幫助解析數(shù)據(jù)包。

審核編輯：湯梓紅