CN205883718U - 一种mipi应用高速电路板 - Google Patents
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Abstract
一种MIPI应用高速电路板，包括FPGA芯片，分别与所述FPGA芯片相连的DC/DC电源变换模块、电压测量芯片、USB下载模块、GPIO接口、Flash存储模块、七段数码管显示模块、MIPI发送模块、MIPI接收模块和时钟模块。本实用新型将MIPI电路板与国产FPGA芯片有效结合，很好地解决了MIPI应用开发中高速数据传输需求，并填补了基于国产FPGA的MIPI应用电路板空白。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种MIPI应用高速电路板，属于MIPI高速电路板的技术领域。
背景技术
MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是2003年由ARM、Nokia、ST、TI等公司成立的一个联盟，目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。
MIPI的D-PHY的物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。HS模式下采用低压差分信号，数据速率为80M～1Gbps；LP模式下采用单端信号，数据速率<10Mbps。HS和LP两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据时可以高速传输，而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。
随着MIPI技术的不断发展和完善，CSI(摄像头接口)/DSI(显示接口)已经在虚拟现实头盔、无人机、智能手机、平板电脑、摄像机、可穿戴设备、人机界面(HMI)等领域得到了广泛应用。
CSI/DSI接口应用主要是实现图像传感器与处理器、处理器与显示器之间的数据传输，为实现处理器与图像传感器、显示器间的数据输出，需要增加桥接电路。FPGA芯片以其可编程逻辑的天然优势成为目前MIPI CSI/DSI桥接电路的不二选择，不过目前MIPI应用电路板无法满足高分辨率显示屏的MIPI高速应用开发需求，基于国产FPGA的MIPI应用电路板更是空白。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种MIPI应用高速电路板。本实用新型将MIPI电路板与国产FPGA芯片有效结合，很好地解决了MIPI应用开发中高速数据传输需求，并填补了基于国产FPGA的MIPI应用电路板空白。
本实用新型的技术方案如下：
一种MIPI应用高速电路板，包括FPGA芯片，分别与所述FPGA芯片相连的DC/DC电源变换模块、电压测量芯片、USB下载模块、GPIO接口、Flash存储模块、七段数码管显示模块、MIPI发送模块、MIPI接收模块和时钟模块。
根据本实用新型优选的，所述FPGA芯片的型号为GW1N-4。
根据本实用新型优选的，所述DC/DC电源变换模块为TI公司的TPS74801RGWR DC/DC变换芯片。
根据本实用新型优选的，所述电压测量芯片为TI公司的INA226电压测量芯片。
根据本实用新型优选的，所述USB下载模块为FTDI公司FT2232HL USB接口芯片。
根据本实用新型优选的，所述Flash存储模块为WINBOND公司的W25Q64FVSSIG型号Flash芯片。
根据本实用新型优选的，所述七段数码管显示模块的型号为CS3641A。
根据本实用新型优选的，所述MIPI发送模块通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片相连。
根据本实用新型优选的，所述MIPI接收模块通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片相连。
根据本实用新型优选的，所述时钟模块为50MHz晶振时钟。
本实用新型的技术优势：
本实用新型采用高云半导体的GW1N-4国产FPGA芯片，该芯片为MIPI桥接电路的核心部分；实现MIPI接口HS和LP两种模式数据高速、稳定传输；本实用新型还具有功耗检测功能，为MIPI算法功耗分析提供数据支持；本实用新型设计有丰富的GPIO资源，方便应用开发。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构连接图；
在图1中，1、FPGA芯片；2、DC/DC电源变换模块；3、电压测量芯片；4、USB下载模块；5、GPIO接口；6、Flash存储模块；7、七段数码管显示模块；8、MIPI发送模块；9、MIPI接收模块；10、时钟模块。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但不限于此。
如图1所示。
实施例1、
一种MIPI应用高速电路板，包括FPGA芯片1，分别与所述FPGA芯片1相连的DC/DC电源变换模块2、电压测量芯片3、USB下载模块4、GPIO接口5、Flash存储模块6、七段数码管显示模块7、MIPI发送模块8、MIPI接收模块9和时钟模块10。
所述FPGA芯片1的型号为GW1N-4。所述GW1N-4FPGA芯片是高云半导体小家族第一代产品，具有低功耗、瞬时启动、低成本、非易失性、高安全性、封装类型丰富、使用方便灵活等特点，可广泛应用于通信、工业控制、消费类、视频监控等领域。GW1N-4FPGA芯片内部基本逻辑单元LUT4(4输入查找表)的资源数量多达4K，用户I/O数量最多可达272个；内嵌了块状静态随机存储器(BSRAM)资源、用户闪存资源(User Flash)和丰富电平标准的I/O资源；内嵌了锁相环(PLL)和数字信号处理模块(DSP)；I/O支持IDDR、IDES4/8/10、ODDR、OSER4/8/10、IVideo和Ovideo等多种接口标准。因此，所述FPGA芯片功能和性能很好地满足了MIPI应用高速电路板的设计要求。
实施例2、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述DC/DC电源变换模块2为TI公司的TPS74801RGWR DC/DC变换芯片。该芯片为线性变换电源，极低的电源噪声，为MIPI信号高速传输提供了保障。
实施例3、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述电压测量芯片3为TI公司的INA226电压测量芯片。采用TI公司的INA226电压测量芯片，测出的电压数据送到FPGA，再根据精密功率电阻值，经过计算后得出当前FPGA的IO电压、内核电压等功耗值。
实施例4、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述USB下载模块4为FTDI公司FT2232HL USB接口芯片。采用FTDI公司FT2232HL USB接口芯片实现USB转JTAG功能，为FPGA芯片下载提供通路，可实现比特流文件到FPGA SRAM或外部Flash下载。
实施例5、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述Flash存储模块6为用WINBOND公司的W25Q64FVSSIG型号Flash芯片。采用WINBOND公司的W25Q64FVSSIG型号Flash芯片，辅助GW1N-4FPGA芯片保存比特流文件。当GW1N-4FPGA芯片内部Flash无比特流文件可加载时，Flash芯片会从外部Flash通过MSPI方式把比特流数据加载到SRAM。
实施例6、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述七段数码管显示模块7的型号为CS3641A。该模块是将FPGA芯片计算出来的功耗数据显示出来，更好地掌握FPGA芯片的IO电压、内核电压等功耗值，为MIPI应用代码评估和优化提供参考。
实施例7、
如实施例1所述的一种MIPI应用高速电路板，其区别在于，所述MIPI发送模块8通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片1相连。采用SMA插座连接方式，保证信号连接时的完整性和抗干扰。由FPGA芯片发出的HS和LP两组信号经过电平匹配网络后送到SMA接口。发送信号包括一路差分时钟和四路差分数据，HS高速差分信号由FPGA LVDS25管脚送出，LP低速单端信号由FPGA芯片LVCMOS12管脚送出。为了实现HS和LP两种模式信号在同一信号线上传输，需要经过发送电平匹配网络。
所述MIPI接收模块9通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片1相连。采用SMA插座连接方式，保证信号连接时的完整性和抗干扰。接收到的MIPI数据经过电平匹配网络后分为HS信号和LP信号，分别连接到FPGA芯片的LVDS25差分端口和LVCMOS12电平接口。上述接收信号包括一路差分时钟和四路差分数据，并分别连接到FPGA芯片LVDS25电平标准的管脚，为了兼顾LP模式传输，时钟和数据信号通过串联电阻分别连接到FPGA LVCMOS12电平标准的管脚。
所述时钟模块10为50MHz晶振时钟。
Claims (10)
1.一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述电路板包括FPGA芯片，分别与所述FPGA芯片相连的DC/DC电源变换模块、电压测量芯片、USB下载模块、GPIO接口、Flash存储模块、七段数码管显示模块、MIPI发送模块、MIPI接收模块和时钟模块。
2.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述FPGA芯片的型号为GW1N-4。
3.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述DC/DC电源变换模块为TI公司的TPS74801RGWR DC/DC变换芯片。
4.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述电压测量芯片为TI公司的INA226电压测量芯片。
5.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述USB下载模块为FTDI公司FT2232HL USB接口芯片。
6.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述Flash存储模块为WINBOND公司的W25Q64FVSSIG型号Flash芯片。
7.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述七段数码管显示模块的型号为CS3641A。
8.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述MIPI发送模块通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片相连。
9.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述MIPI接收模块通过电平匹配网络和SMA接口与所述FPGA芯片相连。
10.根据权利要求1所述的一种MIPI应用高速电路板，其特征在于，所述时钟模块为50MHz晶振时钟。
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