第一部分 FMC 双目 MIPI 摄像头介绍 FMC双目MIPI模块FL0214为MIPI接口的2路1300万像素的CMOS 摄像头模块。FL0214模块带有2个MIPI接口的摄像头模组,摄像头模组采用的是索尼(SONY)公司的CMOS感光芯片IMX214,摄像头最高分别率为4224(水平)x3120(垂直)。摄像头的 MIPI 信号通过 MC20901 芯片转换为 LVDS 信号到 FMC 接口供 FPGA 采样。 模块有一个标准的LPC的FMC接口,用于连接FPGA开发板,FMC的连 接器型号为:ASP_134604_01 FL0214模块实物照片如下:
1.1 FL0214 模块的参数说明 以下为 FL0214 双目 MIPI 摄像头模块的详细参数: Ø CMOS 感光芯片:SONY IMX214 Ø 输出分别率:13Mega-Pixel (4208 × 3120)@30fps,4K2K@30fps, 1080p@60 帧; Ø 图像输出格式:RAW10/8, COMP8/6; Ø 调焦距离:10CM ~ 无穷大 Ø 调焦方式: 电机马达自动调焦; Ø 可视角度:80.7° ± 3° (Diag) Ø 摄像头输出:CSI-2 串行数据输出(MIPI 4 Lane, 兼容 D-PHY 标准 V1.1) Ø 摄像头配置接口:I2C; Ø MC20901 驱动芯片:电平转换(MIPI D-PHY->LVDS): Ø 工作温度:-20°~65°; 1.2 FL0214 模块的结构图
第二部分 模块功能说明 2.1 FL0214 模块原理框图 FL0214 模块的原理设计框图如下:
关于 IMX214 摄像头和 MIPI D-PHY 芯片的电路具体参考设计请参考摄像头 的资料和芯片手册。 2.2 摄像头模组 摄像头模组把镜头电机驱动和 CMOS 感光芯片做成一个模组上,模组的面板尺寸为 8.5mm*8.5mm,可视角度为 80.7°。CMOS 采用的是 SONY 的 IMX214 感光芯片, 分别率达 1300 万像素。模组可以通过 I2C 总线来控制内部的寄存器 和控制电机实现调焦,I2C 的写设备地址为 0x20, 读设备地址为 0x21。具体寄存 器信息参考 IMX214 的文档资料。 2.3 MC20901 因为 FPGA 的接口没有直接支持 MIPI D-PHY 的电平标准,所以需要一个桥接芯片 MC20901 进行电平的转换。MC20901 为 5 通道的 MIPI D-PHY 电路转 换芯片,摄像头输出的 4 路 LANE 数据和 1 路时钟 LANE 的 MIPI 信号通过MC20901 芯片转换成 FPGA 芯片支持的 LVDS 差分信号。下图为 MC20901 第 一路 CHA 通道的功能框图:
2.4 模块 FMC LPC 的引脚分配: 下面只列了电源和接口的信号,GND 的信号没有列出,具体用户可以参考原 理图。
第三部分 硬件连接和测试 Vivado版本:2017.4 SDK版本:2017.4 ARM无操作系统裸跑开发。 MIPI模块和 FPGA 开发板的硬件连接很简单,只要把 FMC 接口跟开发板的 FMC 接口对插就可以,然后用螺丝固定。 在 VIVADO 软件开发环境里下载双目测试例程到开发板,我们可以通过开发 板的 HDMI 输出接口显示双目的视频图像到 HDMI 显示器上,单个视频显示效果 如下:
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