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在二十世紀九十年代，PC毫無疑問是最高性價比的平臺，其他領域的工程師意識到如果在他們的非PC應用中采用PC元件，他們可獲益于這些低成本和高可靠性的元件。眾多嵌入式設計師發揚了這種做法，為終端消費者提供更大的價值。在過去的幾年里，PC已經不再是可以利用的高性價比平臺。現在，智能手機和平板電腦成為了市場主宰，而PC市場正在萎縮。正如先前的設計師采用低成本的PC元件，如今的工程師同樣希望使用為智能手機和平板電腦開發的元器件獲得同樣良好的效果。 絕大多數的智能手機和平板電腦使用MIPI標準組織定義的總線和接口。例如，顯示屏顯示接口稱為DSI（顯示串行接口），圖像傳感接口稱為CSI-2（攝像機串行接口）。MIPI標準組織定義應用處理器和眾多外圍設備的互連，包括圖像傳感器、存儲器、顯示屏、射頻元件和傳感器等等。一些嵌入式設計師甚至想將應用處理器作為他們構建系統的核心。很不幸的是很多這樣的設計無法實現，因為現有的軟件和功能專為沿用幾代的嵌入式處理器而開發，實現這些設計要承擔過高的成本。不過仍然有一些設計還是想利用智能手機和平板電腦中的其他元件。實現這些設計時面臨的最主要挑戰是連接，需要將已成熟應用的接口橋接至大量的MIPI標準總線，例如DSI。 為了更好地說明，讓我們想象一個進行了大量軟件開發和資金投入的微控制器。假設這個系統設計者想要繼續使用這個微控制器，同時又期望能夠驅動移動設備中的顯示屏。用于顯示屏的DSI接口是串行的SLVS信號總線。問題在于微控制器使用的是CMOS RGB或者LVDS flatlink總線來連接LCD顯示屏。這和DSI接口是不兼容的，因此這兩個器件無法正常工作。 不久之前，設計師只能放棄在嵌入式設計中使用低成本DSI顯示屏的想法，除非用于橋接的ASIC的成本是合理的。這并不是個例，在大量主流的設計中設計師不得不采用昂貴的顯示屏。幸運的是，現在已經有低成本、易于配置的解決方案可以解決這個問題。事實上這些解決方案允許幾乎所有的嵌入式設計采用低成本的DSI顯示屏。 萊迪思最近發布的一套解決方案利用超低密度（ULD）FPGA橋接MIPI DSI和CSI-2接口到大量的傳統總線。這些低成本、低功耗的FPGA產品和MIPI參考設計被設計用來構建一個理想的橋接芯片，能將DSI顯示屏連接至各種嵌入式微處理器或者微控制器。 轉到下一頁 舉一個例子，我們假設想要使用的微控制器帶有CMOS RGB888（24位色彩總線）顯示接口。第一步需要確認如何對DSI顯示屏的配置存儲器進行編程。大多數情況下微控制器通過I2C總線進行配置。但是DSI不能接受I2C對顯示屏進行配置。DSI通過串行數據通道D0接收顯示指令設置（DCS）。于是，FPGA需要將微控制器發出的I2C指令轉換為一系列DCS指令來配置DSI顯示屏。一旦對顯示屏的編程完畢，FPGA就配置為接收RGB888接口的數據。假設RGB888總線輸出的分辨率與DSI顯示屏的分辨率一樣，下一步就需要將并行總線轉換成串行DSI總線。如果微控制器輸出的分辨率和顯示屏的分辨率不一樣，FPGA可對圖像進行縮放。在這兩種情境下，都必須要對DSI接口的數據輸出通道的數量進行配置。配置完成后，ULD FPGA將輸出一個DSI發送接口來驅動DSI顯示屏。 獲取自定義DSI發送橋接的參考設計，請訪問http://www.latticesemi.com/dsitx。 當面臨應用處理器與非 DSI標準的LCD顯示屏的互連需求時，又該如何實現？雖然有一些應用處理器擁有不止一種顯示屏接口總線，但其中大多數只采用DSI標準。于是在先前章節中討論過的類似挑戰又出現了。需要應用處理器將其DSI信號輸出到LCD顯示屏，類似于LVDS flatlink總線。相同的ULD FPGA也可用作此類橋接的解決方案。在這種類型的設計中，DSI將作為FPGA的輸入總線，LVDS顯示屏由FPGA驅動。獲取自定義DSI接收橋接的參考設計，請訪問http://www.latticesemi.com/dsitx。 現在設計師們可以使用低成本的ULD FPGA器件橋接至DSI和CSI-2接口，這樣就能使用大量移動設備中的元件實現獨一無二的設計。正如在PC時代采用PC元件協助嵌入式設計降低成本，在萊迪思半導體公司推出的ULD FPGA器件和DSI與CSI-2解決方案的幫助下，設計師也可從使用各種移動設備元件中獲益，例如顯示屏、應用處理器和圖像傳感器。 |
