VIP+MIPI，實現汽車和數字生態(tài)系統功能安全

汽車行業(yè)正在經歷重大變革，為了讓使用者有更好的用戶體驗，開發(fā)者們對位深、幀速率、攝像頭、顯示器分辨率，以及最重要的功能安全性的要求越來越高。為了應對這些挑戰(zhàn)并支持未來的汽車架構，MIPI聯盟開發(fā)了一個端到端框架──MIPI汽車SerDes解決方案（MASS），用于將傳感器、攝像頭、顯示器及其他諸多行業(yè)標準協議與功能安全性與軟件安全性關聯在一起。

新思科技的驗證IP（VIP）可用于MIPI，從而提供一套包含方法學、驗證以及生產力提升等特性的全面解決方案。本文將介紹MIPI CSE（攝像頭服務擴展，MASS連接框架的關鍵組件之一）的特性和細節(jié)，以及新思科技的VIP解決方案將如何支持這一協議。

MIPI CSE是什么？

在MASS發(fā)布之前，對于外設組件與CPU之間的遠程通信，汽車行業(yè)不得不依賴于SerDes協議，或是提供自己的功能安全解決方案。這在很大程度上是因為缺乏標準和支持網絡架構，當時供應商的選擇其實是有限的，規(guī)模經濟受到了限制，而且設計復雜性和費用也在不斷攀升。

MASS涵蓋了一套廣泛采用的協議，這些協議已用于數十億臺設備的高層應用中，現在開始入局汽車行業(yè)。MIPI CSE協議是MASS套件的一部分，它擴展了MIPI CSI-2（攝像頭串行接口2）協議的功能，以支持功能安全性，從而使基于MASS的應用能夠滿足ISO 26262標準的功能安全性要求。

結合使用MIPI CSI-2和MIPI CSE

MIPI攝像頭接口、傳感器和應用處理器可以彼此通信，為汽車、無人機、智能手機、平板電腦及其他設備提供先進的成像功能、高分辨率圖像和豐富的色彩。MIPI CSI-2是高速攝像頭和成像接口最廣泛采用的協議，而對于汽車應用來說，MIPI CSE的引入無疑進一步改進了這一協議，它增加了一些擴展功能，比如下圖所示的功能安全性和軟件安全性。

▲圖2：MIPI CSE架構

通過實現流程標準化和簡化流程，MIPI CSE協議有助于將高性能圖像傳感器集成到下一代車輛和物聯網設備中。此外，MIPI CSE還為MIPI CSI-2增加了新的功能，以用于下一代圖像傳感器應用，例如下面所列的應用。

使用MIPI CSE實現功能安全性

MIPI CSE實現的功能安全性利用三個主要功能來進行圖像數據傳輸：

• 循環(huán)冗余校驗（CRC-32）
• 幀計數器
• 消息計數器

▲圖3：MIPI CSE的功能安全性特性

MIPI CSE包括兩種類型的協議，以確保圖像和控制數據的功能安全性：

• CSE_i（圖像數據傳輸）– 在CSE_i中，SEP（服務擴展包）格式提供從傳感器到關聯ECU的端到端數據保護機制。SEP支持從起點到終點的全程E2E防護，而不論PHY設備是A-PHY、C-PHY還是DPHY。

• CSE_c（控制數據傳輸）– 在CSE_c中，傳感器與關聯ECU之間的控制通道將由ESS-CCI（增強的攝像頭命令接口信息安全與軟件安全）協議進行端到端保護。

SEP數據包由源節(jié)點創(chuàng)建并發(fā)送到宿節(jié)點，并可能在源和宿之間遭到修改或破壞；如果系統中的所有組件（即源和宿）都支持MIPI CSE，則可以檢測到該情況。

結語

汽車技術正在以前所未有的速度發(fā)展，而電子元件在新型汽車的設計與成功運行中所起的作用從未像今天這么重要。借助MIPI汽車SerDes解決方案（其中包括MIPI CSI-2和MIPI CSE），汽車制造商能夠集成各種新興的安全措施，例如低延遲倒車影像、標志檢測傳感器和360度全景攝像頭。除了汽車應用外，MIPI CSE功能也適合用于其他安全關鍵型應用。

新思科技用于MIPI CSI-2的VIP原生集成了新思科技的Verdi協議分析器調試解決方案以及Verdi性能分析器。新思科技VIP可以在運行時動態(tài)切換速度配置，并提供了一組廣泛且可定制的幀生成和錯誤注入功能。

在SoC上運行系統級有效載荷需要更快的、基于硬件的流片前解決方案。基于新思科技IP的新思科技事務處理器、內存模型、混合和虛擬解決方案可在業(yè)界速度最快的驗證硬件、新思科技ZeBu硬件加速解決方案和新思科技HAPS原型系統上實現各種驗證和驗證用例。

在支持最新MIPI協議方面，新思科技一直是先行者。

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