De l’USB au MPI CSI-2
L’interface adaptée à votre application de vision embarquée
Le choix de la bonne interface est crucial pour les performances de votre système de vision embarquée. Le type d’interface a un impact direct sur le transfert de données, la qualité de l’image et les performances globales de votre système. Dans cet article, vous apprendrez quelle interface est la bonne solution pour votre application de vision.
L’interface MIPI CSI-2 pour les applications de vision embarquée
Le livre blanc donne un aperçu complet de la pertinence et des fonctionnalités de cette interface de vision embarquée :
Que signifie MIPI ?
Que définit MIPI CSI-2 ? Qu’est-ce qui ne l’est pas?
Quels sont les avantages de l’interface MIPI CSI-2 ?
Quels sont les défis qui peuvent survenir lors de l’utilisation de MIPI CSI-2 ?
Mettre en œuvre un système de vision embarqué – c’est ce qui compte
Vous souhaitez mettre en œuvre votre projet de vision tout en maîtrisant les coûts de production ? Dans ce cas, une configuration avec de vision offre la solution idéale.
Petite et puissante – la carte processeur
Les systèmes de vision embarqués se caractérisent par leur petite taille. Cela leur permet d’être facilement intégrés dans de petits appareils tels que des drones, des robots, des smartphones et des caméras. La petite taille de la technologie est obtenue par une petite carte processeur intégrée qui utilise un
Bien qu’un SoC typique ne soit pas aussi puissant qu’un processeur PC comparable, les performances d’un SoC sont idéales pour de nombreuses applications. Pour garantir une conception rentable, le SoC est soudé directement sur une petite carte de circuit imprimé (PCB) qui contient tous les composants électroniques nécessaires à votre projet.
Intégration du traitement d’image – le module de caméra
Une caméra dans un boîtier peut être trop grande, trop chère et consommer trop d’énergie pour la solution prévue. Une bonne option pour votre application de vision est un module de caméra , une caméra au niveau du circuit imprimé. Ce type de caméra ne comprend que les pièces nécessaires à votre application. Cela permet d’économiser de l’espace et de réduire la consommation d’électricité et les coûts.
Le module de caméra peut être connecté à la carte de traitement via différentes interfaces ; les plus courantes sont les interfaces USB 2.0 et USB 3.0, les interfaces parallèles ou série propriétaires et les interfaces MIPI CSI-2.
Critères de sélection des interfaces
Vous devez prendre en compte les facteurs suivants lors du choix d’une interface :
Bande passante: Plus la bande passante est élevée, plus les données peuvent être collectées, traitées et analysées rapidement.
Longueur du câble : Les distances que le signal peut parcourir sans perte varient d’une interface à l’autre
Coût & disponibilité: Il est conseillé de choisir des interfaces peu coûteuses qui sont facilement disponibles auprès de fournisseurs établis.
De l’USB 3.0 au MIPI CSI-2 : Interfaces courantes en un coup d’œil
Pour choisir la bonne interface pour votre application de vision embarquée, il est utile de comparer les différentes options. Nous avons résumé pour vous les avantages et les inconvénients des interfaces les plus courantes pour la vision embarquée :
UBS 2.0 | UBS 3.0 | Interface parallèle propriétaire | Interface série propriétaire | MIPI CSI-2MIPI CSI-2 | |
|---|---|---|---|---|---|
Normalisé | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ✔ |
Disponible sur SoC | Très souvent | Sur les SoC haut de gamme | Pas très souvent | Sur les SoC FPGA | Beaucoup, généralement 6 voies disponibles |
Bande passante | 40 Mo/s | 360 Mo/s | Dépendant du fabricant | Dépendant du fabricant | 300 Mo/s/voie |
Longueur du câble | < 5 m | < 5 m | 50 cm | Dépendant du fabricant, < 3 m | < 30 cm |
Exigences en matière d’espace | Haut | Haut | Faible | Faible | Faible |
& Plug play | ✔ | ✔ | ❌ | ❌ | ❌ |
Coûts de développement | Faible | Faible | Dépendant du fabricant | Dépendant du fabricant | Dépendant du fabricant |
Interfaces USB
Si les coûts de développement doivent être étroitement contrôlés, les interfaces USB peuvent être un bon choix.
USB 2.0 : est souvent déjà présent sur de nombreux SoC. Cela signifie que seul minimum de matériel supplémentaire, tel que le port USB, est nécessaire pour connecter la caméra au SoC. L’inconvénient de cette interface est la faible bande passante de seulement 40 Mo/s, ce qui rend impossible l’utilisation de capteurs haute résolution à des vitesses plus élevées.
USB 3.0 : offre jusqu’à 360 Mo/s, une bande passante que l’USB 2.0. Les pilotes et les SDK de caméra, par exemple pour les systèmes embarqués basés sur Linux/ARM, sont standardisés et fonctionnent généralement sans problème sur de tels systèmes. La nature plug-and-play de l’USB facilite l’intégration de ces modules dans l’application.
L’USB 2.0 et l’USB 3.0 ont tous deux une chose en commun : ils exigerconnecteurs relativement grands et ce qui peut entrer en conflit avec les contraintes d’espace strictes de certaines applications. Cependant, seuls quelques SoC haut de gamme disposent d’interfaces USB 3.0.
Interfaces parallèles et série
Si une interface standardisée n’est pas souhaitée, une interface parallèle ou série peut être la solution.
Parallèle: Ces interfaces sont généralement connectées à la carte processeur à l’aide de câbles plats flexibles. De tels modules nécessitent un SoC avec une entrée , ce qui n’est disponible que sur quelques SoC. La maximale du câble est souvent limitée à 50 cm .
Série: Les modules de caméra avec des interfaces série propriétaires sont principalement destinés à la connexion aux portes programmables sur le terrain (FPGA). Si le cœur de votre système embarqué est déjà un FPGA, cette interface peut être un bon choix. Ces modules sont également connectés au FPGA via un câble plat ; Certains fabricants de modules autorisent des longueurs de câble de plus d’un mètre.
Les interfaces série et parallèle nécessitent toutes deux qu’un pilote de caméra disponible pour la combinaison caméra/SoC souhaitée.
Interfaces MIPI CSI-2
Si la bande passante sur plusieurs voies est au centre du développement, MIPI CSI-2 devrait être la première option.
MIPI CSI-2 est une interface normalisée par la Mobile Industry Processor Interface Alliance (MIPI Alliance). CSI-2 est l’abréviation de "Camera Serial Interface" de deuxième génération. C’est l’interface la plus utilisée pour les applications
Presque tous les SoC offrent jusqu’à six voies qui peut être utilisé pour connecter une ou plusieurs caméras. Chaque voie offre une bande passante allant jusqu’à 300 Mo/s ; de sorte que même les modules de caméra haute résolution peuvent être utilisés à grande vitesse. Cependant, la longueur est limitée à
Il est également important de disposer d’un pilote pour la combinaison caméra/SoC souhaitée. Sinon, des efforts de développement supplémentaires doivent être consacrés au développement du pilote et de la pile logicielle. Cela peut prendre du temps et coûter cher.
Conclusion : Choisir la bonne interface embarquée
Le choix de la bonne interface dépend des conditions de votre système. Décidez de l’interface qui convient à votre système en fonction de la bande passante, de la longueur du câble, de l’espace requis, des pilotes et du SoC. Nous proposons des modules de caméra avec des interfaces USB, parallèles, série ou MIPI CSI-2 qui sont optimisés pour votre application.
