CN110832841B - 信号切换方法及终端 - Google Patents

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Abstract

一种信号切换方法及终端。该方法包括：将第一摄像模块的N个数据通道、以及第二摄像模块的M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至第一相机串行接口；将第二摄像模块的M个数据通道中的M‑N个数据通道连接至第一相机串行接口。还公开了相应的终端。采用本申请提供的方案，仅至少两个摄像模块中的相同数量的数据通道以及共用的时钟通道通过切换开关连接至处理器的相机串行接口，摄像模块中其余的数据通道直接连接至处理器的该相机串行接口，从而可以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。

Description

信号切换方法及终端
技术领域
本申请涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种信号切换方法及终端。
背景技术
当前智能终端(例如手机)设计中，照相机(camera)与处理器连接主要采用相机串行接口(camera serial interface，CSI)，遵循移动产业处理器接口(mobile industryprocessor interface，MIPI)传输协议。CSI接口是一种高速串行接口，由多对差分信号构成一个数据传输接口。其中，用于传输时钟或者数据的差分信号对通常称为1通道(1lane)。每组接口中，时钟lane数为1，数据lane数有1、2、4多种方式，以满足不同传输带宽的需求。低像素camera带宽需求低，可以使用少的数据lane；高像素camera带宽需求高，可以使用多的数据lane。CSI接口因技术限制只能支持点对点单向传输，即一个发送设备(camera)对应一个接收设备(处理器)。一个处理器可以连接的camera由处理器能够提供的CSI接口个数决定。中低端的处理器通常只能够提供两组CSI接口，即原始状态下只能够支持两个camera的设计。当针对多camera(两个以上)应用时，就需要借助其它技术方案来实现，例如使用多通道单刀双掷(single pole double throw，SPDT)模拟开关实现接口切换。
如图1所示的一种现有技术中的后置双camera+、前置单camera经模拟开关连接至处理器的结构示意图，处理器(例如，片上系统(system on chip，SOC))提供CSI0、CSI1两组接口，其中后置13M camera直接连接至CSI0，后置2M camera和前置8M camera通过一个多通道SPDT模拟开关器件连接至CSI1接口。2M camera需要DATA0+/-共1data lane，8Mcamera DATA0+/-～DATA3+/-共4data lane，则后置2M camera和前置8M camera共需要4data lane，总共是10根信号线，所以模拟开关内部需要由10个SPDT原件构成，如图2所示。
具体地，如图3所示的一种现有技术中的后置2M camera和8M camera经模拟开关连接至处理器的局部示意图。后置2M camera和前置8M camera因器件规格差异，使用的data lane数不同，使用图2所示的模拟开关器件时，存在器件资源未全部使用，导致资源浪费，同时10通道SPDT高速模拟开关器件成本高。
因此，如何低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免模拟开关的资源浪费，是本申请需要解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种信号切换方法及终端，以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。
第一方面，提供了一种信号切换方法，应用于终端，所述终端包括处理器、以及至少包括第一摄像模块和第二摄像模块，所述处理器包括第一相机串行接口，所述第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，所述第一摄像模块还包括N个数据通道，所述第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M≥N，所述方法包括：将所述第一摄像模块的N个数据通道、以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至所述第一相机串行接口，其中，所述切换开关用于在所述第一摄像模块的时钟通道与所述第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在所述第一摄像模块的数据通道与所述第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换；以及将所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道连接至所述第一相机串行接口。
在该方面中，仅至少两个摄像模块中的相同数量的数据通道以及共用的时钟通道通过切换开关连接至处理器的相机串行接口，摄像模块中其余的数据通道直接连接至处理器的该相机串行接口，从而可以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
在该实现方式中，对第二摄像模块中未通过切换开关进行信号切换的其它数据通道进行绕线，以满足MIPI信号对于信号线等长的严格要求。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述切换开关为单刀双掷开关。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述终端还包括第三摄像模块，所述处理器还包括第二相机串行接口，所述方法还包括：将所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
第二方面，提供了一种终端，所述终端包括处理器、以及至少包括第一摄像模块和第二摄像模块，所述处理器包括第一相机串行接口，所述第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，所述第一摄像模块还包括N个数据通道，所述第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M≥N，所述第一摄像模块的N个数据通道、以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至所述第一相机串行接口，其中，所述切换开关用于在所述第一摄像模块的时钟通道与所述第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在所述第一摄像模块的数据通道与所述第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换；以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道连接至所述第一相机串行接口。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述切换开关为单刀双掷开关。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述终端还包括第三摄像模块，所述处理器还包括第二相机串行接口，所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为一种现有技术中的后置双camera+、前置单camera经模拟开关连接至处理器的结构示意图；
图2为一种多通道SPDT模拟开关器件的内部结构示意图；
图3为一种现有技术中的后置2M camera和8M camera经模拟开关连接至处理器的局部示意图；
图4为本申请实施例提供的一种信号切换方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种多摄像模块经切换开关连接至处理器的结构示意图；
图6为具体示例的一种多摄像模块经切换开关连接至处理器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图4为本申请实施例提供的一种信号切换方法的流程示意图，该方法应用于终端。如图5所示的本申请实施例提供的一种终端的结构示意图(其中仅示意了一种多摄像模块经切换开关连接至处理器的结构示意图，对于终端的其它结构未示出)。该终端包括处理器11、以及至少包括第一摄像模块12和第二摄像模块13(即还可以包括更多的摄像模块)。该处理器11包括第一相机串行接口110，该第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，该第一摄像模块还包括N个数据通道，该第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M≥N。
该方法可包括以下步骤：
S101、将所述第一摄像模块的N个数据通道、以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至所述第一相机串行接口，其中，所述切换开关用于在所述第一摄像模块的时钟通道与所述第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在所述第一摄像模块的数据通道与所述第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换。
S102、将所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道连接至所述第一相机串行接口。
在本实施例中，仅第一摄像模块和第二摄像模块中的N个数据通道需要采用切换开关进行通道切换，而第二摄像模块中的M-N个数据通道不与第一摄像模块共用通道。若如现有技术的将第二摄像模块的M个数据通道都经切换开关连接至第一相机串行接口，则需要(M+1)×2个通道的切换开关，会造成切换开关的资源浪费。本实施例中，仅将第一摄像模块和第二摄像模块中的相同数量的数据通道以及共用的时钟通道通过切换开关连接至处理器的相机串行接口(即将第一摄像模块和第二摄像模块中的N个数据通道和时钟通道经切换开关至第一相机串行接口)，摄像模块中其余的数据通道直接连接至处理器的该相机串行接口(即第二摄像模块中的M-N个数据通道直接连接至第一相机串行接口，而不经过切换开关)，切换开关的通道数量为(N+1)×2个，从而可以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。
其中，每个时钟通道和数据通道都包括正、负两个信号，每个信号需要一个通道。则切换开关的通道数量为(N+1)×2个。
切换开关用于在第一摄像模块的时钟通道与第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在第一摄像模块的数据通道与第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换。
其中，该切换开关可以为单刀双掷开关。
图6为具体示例的一种多摄像模块经切换开关连接至处理器的结构示意图，该示意图可以为多摄像模块经切换开关连接至处理器的局部示意图。该终端包括后置2M相机和前置8M相机。后置2M相机和前置8M相机的clk lane、data0 lane通过4通道SPDT模拟开关切换后连接SOC CSI1接口的clk lane和data0 lane，前置8M相机的data1 lane、data2 lane、data3 lane直接连接SOC CSI1接口的data1 lane、data2 lane、data3 lane，从模拟开关旁路过去。
进一步地，如图4所示的实施例，该方法还可以包括：
S103、对所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
MIPI信号对于信号线等长是有严格要求的，是为了消除不同lane之间的传输延时差异。另外，模拟开关器件自身会产生额外的信号传输延时。因此，对于不经切换开关、直接连接至相机串行接口的M-N个数据通道需要进行绕线，以使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
其中，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
这里以切换开关的Tpd＝40ps作为示例进行计算。
其思路是通过绕线加长，来补偿切换开关的Tpd参数产生的时间差。
绕线长度L＝v*Tpd。
其中，v是PCB上信号传输速度，按照介质中电磁波信号传输速率进行计算。
Figure GPA0000283251770000061
ε0自由空间的介电常数，其值为8.89×10-12F/m；εr材料的相对介电常数；μ0自由空间的导磁率，其值为4π×10-7H/m；μr材料的相对导磁率
将ε0和μ0的常数数值代入公式，然后长度单位由公制m换成PCB上常用英制单位in，结果如下：
Figure GPA0000283251770000071
对于FR4PCB，εr和μr都是板材固有值，因FR4PCB不含铁磁体等磁性材料，所以μr＝1，只需要考虑εr参数。当板材的材料、叠层方式、厚度固定后，相应εr参数也就确定了，实际参数计算需要制作实验版提取、拟合板材参数得到精确数值，但对于本文的工程应用，通常我们不会做详细测算，而是直接使用板材参考参数(数值误差＜10％，不影响工程应用测算结果)，例如FR4PCB板材参数为表层微带线εr＝4，内层带状线εr＝4.5。
对于mipi高速信号，通常会全部都走内层，所以补偿40ps传输时间差时，需要的绕线长度计算如下：
Figure GPA0000283251770000072
进一步地，如图4所示，该终端还可以包括第三摄像模块(未示出)，该处理器还可以包括第二相机串行接口，则该方法还可以包括：
S104、将所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
该终端还可以包括更多的摄像模块，这些摄像模块没有与其它摄像模块共用数据通道，且连接至不同的相机串行接口。
其中，S103和S104为可选的步骤，图中以虚线连接。
需要说明的是，以上仅示例了第一、第二摄像模块的相同数量的数据通道和共用的时钟通道经切换开关连接至第一相机串行接口，而第三摄像模块直接连接至第二相机串行接口。实际上，终端还可以包括更多的摄像模块，例如包括第四、第五摄像模块，其中，第三、第四摄像模块的相同数量的数据通道和共用的时钟通道也可以经切换开关连接至第二相机串行接口，以此类推，都属于本申请的保护范围。
根据本申请实施例提供的一种信号切换方法，仅至少两个摄像模块中的相同数量的数据通道以及共用的时钟通道通过切换开关连接至处理器的相机串行接口，摄像模块中其余的数据通道直接连接至处理器的该相机串行接口，从而可以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。
如图5所示的本申请实施例提供的一种终端的结构示意图(其中仅示意了一种多摄像模块经切换开关连接至处理器的结构示意图，对于终端的其它结构未示出)。该终端包括处理器11、以及至少包括第一摄像模块12和第二摄像模块13(即还可以包括更多的摄像模块)。该处理器11包括第一相机串行接口110，该第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，该第一摄像模块还包括N个数据通道，该第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M≥N。
在本实施例中，仅第一摄像模块和第二摄像模块中的N个数据通道需要采用切换开关进行通道切换，而第二摄像模块中的M-N个数据通道不与第一摄像模块共用通道。若如现有技术的将第二摄像模块的M个数据通道都经切换开关连接至第一相机串行接口，则需要(M+1)×2个通道的切换开关，会造成切换开关的资源浪费。本实施例中，仅将第一摄像模块和第二摄像模块中的相同数量的数据通道以及共用的时钟通道通过切换开关连接至处理器的相机串行接口(即将第一摄像模块和第二摄像模块中的N个数据通道和时钟通道经切换开关至第一相机串行接口)，摄像模块中其余的数据通道直接连接至处理器的该相机串行接口(即第二摄像模块中的M-N个数据通道直接连接至第一相机串行接口，而不经过切换开关)，切换开关的通道数量为(N+1)×2个，从而可以低成本地实现共用通道的camera之间的信号切换，避免切换开关的资源浪费。
其中，每个时钟通道和数据通道都包括正、负两个信号，每个信号需要一个通道。则切换开关的通道数量为(N+1)×2个。
切换开关用于在第一摄像模块的时钟通道与第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在第一摄像模块的数据通道与第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换。
其中，该切换开关可以为单刀双掷开关。
进一步地，所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
其中，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
进一步地，所述终端还包括第三摄像模块(未示出)，所述处理器还包括第二相机串行接口，所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所显示或讨论的相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)，或随机存储存储器(random access memory，RAM)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatile disc，DVD)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，SSD)等。

Claims (8)

1.一种信号切换方法，应用于终端，所述终端包括处理器、以及至少包括第一摄像模块和第二摄像模块，所述处理器包括第一相机串行接口，所述第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，所述第一摄像模块还包括N个数据通道，所述第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M﹥N，其特征在于，所述方法包括：
将所述第一摄像模块的N个数据通道、以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至所述第一相机串行接口，其中，所述切换开关用于在所述第一摄像模块的时钟通道与所述第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在所述第一摄像模块的数据通道与所述第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换；
将所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道连接至所述第一相机串行接口；
对所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
3.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述切换开关为单刀双掷开关。
4.如权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述终端还包括第三摄像模块，所述处理器还包括第二相机串行接口，所述方法还包括：
将所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
5.一种终端，所述终端包括处理器、以及至少包括第一摄像模块和第二摄像模块，所述处理器包括第一相机串行接口，所述第一摄像模块和第二摄像模块共用时钟通道，所述第一摄像模块还包括N个数据通道，所述第二摄像模块还包括M个数据通道，其中，M、N为正整数，且M﹥N，其特征在于：
所述第一摄像模块的N个数据通道、以及所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的N个数据通道通过(N+1)×2个通道的切换开关连接至所述第一相机串行接口，其中，所述切换开关用于在所述第一摄像模块的时钟通道与所述第二摄像模块的时钟通道之间进行信号切换，和/或在所述第一摄像模块的数据通道与所述第二摄像模块的数据通道之间进行信号切换；
所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道连接至所述第一相机串行接口；
所述第二摄像模块的所述M个数据通道中的M-N个数据通道分别进行绕线，使得绕线的传输时延等于所述切换开关的传输时延。
6.如权利要求5所述的终端，其特征在于，绕线的长度与印刷电路板的信号传输速度以及所述切换开关的Tpd参数关联。
7.如权利要求5至6任一项所述的终端，其特征在于，所述切换开关为单刀双掷开关。
8.如权利要求5至6任一项所述的终端，其特征在于，所述终端还包括第三摄像模块，所述处理器还包括第二相机串行接口，所述第三摄像模块连接至所述第二相机串行接口。
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