莱迪思CrossLink 视频接口桥接方案

　　如果请嵌入式视频系统设计工程师谈谈产品设计过程中有哪些很难对付的挑战的话，可能大多数都会认为是快速且不断发展的 I/O 接口。移动应用处理器的巨大进步、低成本图像传感器和显示屏的快速普及以及 MIPI 标准接口的广泛采用在过去几年里彻底改变了嵌入式系统设计。现在，移动平台是创新的主战场，不仅是在智能手机和平板电脑领域，数码单反相机、无人机、虚拟现实（VR）系统、医疗设备和工业显示领域也是如此。理想的情况是系统中的每个器件都可以直接连接到应用处理器，但对于目前新兴的视频市场来说 并非总能如愿。经常发生的情况是处理器接口的类型或数量不适配系统中的图像传感器或显示屏。

　　VR 和 3D 视频应用设计工程师不断寻求更高的性能。例如，怎样才能快速又经济地从单个输入接收信号，然后传输到两个显示屏？亦或是无人机设计工程师在思考如何实现接收多个摄像头的输入，并以精确同步的方式将各幅画面合并为尺寸更大的单幅图像帧？可惜的是选择余地非常有限，并且现有的方案也是性能有限，功耗高，尺寸大。

　　对于目前的嵌入式视频系统，设计工程师需要的是高性能、低功耗、紧凑的接口桥接解决方案，能够最大限度地提高设计灵活性和实现设计创新，解决上文中提到的连接问题。理想的桥接解决方案要能够转换摄像头、显示屏和处理器之间不兼容的接口，将多个视频流输入合并成单个接口输出，或是将视频流拆分为多个输出。并且，还要能够支持各种新的和传统的接口。最后，该解决方案还要在不违反严格的功耗和尺寸预算的情况下提供高水平的性能。

　　全新的 CrossLink™解决方案——建起互连的桥梁

　　为了解决上述日趋严重的问题，莱迪思半导体推出了业界首款可编程专用标准产品（pASSP™）接口桥接解决方案——CrossLink™，支持移动图像传感器和显示屏采用的主流协议。CrossLink 器件结合了 FPGA 的灵活性和快速的产品上市进程以及 ASSP 的功耗和功能优化特性，定义了全新类别的 pASSP 器件，可为用户提供 FPGA 和 ASSP 的突出优点。作为该类产品中的首款解决方案，CrossLink 器件可实现低成本视频接口桥接应用，提供超高的带宽、超低的功耗以及超小的尺寸。上述优势使其成为虚拟现实（VR） 头盔、无人机、数码单反相机、智能手机、平板电脑以及可穿戴设备等应用的理想选择。

　　CrossLink 器件的潜力所在是其全面的功能。这款器件在性能方面树立了全新的标杆——业界超快的 MIPI D-PHY 桥接解决方案，支持高达 12 Gbps 的速率。为了向设计工程师提供尽可能大的灵活性，这款革命性的全新器件还支持多种接口和协议，包括 MIPI D- PHY、MIPI CSI-2、MIPI DSI 以及大量的传统接口和协议，如 CMOS 、RGB、MIPI DPI、MIPI DBI、SubLVDS、SLVS、LVDS 和 OpenLDI。

　　同时，CrossLink 解决方案专为消费电子应用进行了高度优化。在多种使用情境下，它的工作功耗小于 100 mW，并且它是首款带有内置睡眠模式的可编程桥接解决方案。这款功能全面的小尺寸器件封装尺寸小至 6mm2。并且充分结合了 FPGA 的灵活性和 ASSP 的性能这两点优势，可为视频技术提供最佳支持。

　　为了提供完全可定制的桥接解决方案，CrossLink 器件包含带有多个物理接口的移动 FPGA。每个CrossLink IC 具备最多 2 个嵌入式 MIPI D-PHY 硬核，每个硬核具备最多 4 条数据通道以及 1 条时钟线，以支持传输和接收功能。相邻的 FPGA 具备 5，936 个 LUT、180 Kbit 的 RAM 以及 47 Kbit 的分布式 RAM。这些 FPGA 资源足以支持各类视频功能，包括多路复用、合并、多路解复用、仲裁、拆分、数据转换以及自定义协议设计。使用 2 个 D-PHY 时的数据速率最高为 1.5 Gbps/条，使用可编程差分 I/O 时的速率最高为 1.2 Gbps/条。CrossLink 器件还添加了 15 个可编程差分 I/O、大量 GPIO 资源、10 KHz 和 48 MHz 振荡器和 PLL、2 个用于系统功能的用户 I2C 嵌入式硬核以及 I2C/SPI 器件配置。

　　开发支持

　　为了帮助客户加速开发进度和产品上市进程，莱迪思提供 CrossLink 器件的大量开发资源。作为产品支持的一部分，莱迪思为开发工程师提供 LatTIce Diamond，FPGA 设计和验证软件，以及 Power EsTImator 工具和产品手册。公司还提供来自 Clarity Design 的免 费 IP，支持实现各类显示和摄像应用接口：

基础的 CrossLink 开发套件包含 1 块 SMA 子板和孔径为 0.1 英寸的子板，便于连接各种图像传感器、显示屏和应用处理器。用户还可以购买额外的