在汽车信息娱乐应用中低成本的PLD管理图像数据.PDFVIP

在汽车信息娱乐应用中用低成本的PLD 管理图像数 据 莱迪思半导体白皮书 2011 年8 月 Lattice Semiconductor 5555 Northeast Moore Ct. Hillsboro, Oregon 97124 USA Telephone: (503) 268-8000 1 Managing Image Data in Automotive Infotainment Applications Using Low Cost PLDs A Lattice Semiconductor White Paper 简介 信息娱乐系统能在帮助司机安全前往目的地的同时娱乐乘客，而且这已不再是高档 车辆的专利：现在新兴的汽车辅助驾驶系统正进入主流市场。前面的液晶显示器需要动态 地从GPS显示切换到多个摄相机中的一个，甚至是由车辆周围的几架照摄相机拍摄的图 像的组合。后面摄相机的图像协助平行移位停车，确保离开停车位和安全驾驶在车道上， 并避免与迎面而来的车辆碰撞。为了扩大司机在繁忙的十字路口的视野，前置摄像头 （两 个前轮上方的车身上安装的两个摄相机）可以显示图像。一些车辆能够提供 “查看周围 的图像”，这基本上是一个围绕车身的虚拟的360度视野，它们来自前面（尖端的引擎 盖），后部和两边 （侧镜）的摄相机拍摄的图像。对于不同尺寸的液晶显示屏，这些图像 可能需要缩放 （大小），调整和增强以提高图像质量。 管理图像数据需要新的IC。专用集成电路非常昂贵并具有风险，而ASSP 又不灵 活。可编程逻辑器件（PLD）克服了这些缺点，但增加了用于图像数据接口的挑战，这往 往需要很高的性能，而且可编程逻辑器件的使用成本高。然而这种情况正在改变。现已推 出新一代低成本具有高性能IO 缓冲器的可编程逻辑器件。这些低成本的可编程逻辑器件 提供高效的传输、处理、操作和数字数据的显示，同时使产品差异化，帮助实现产品上市 时间和成本效益的目标。 传送图像数据 采用了各种方法在车辆上传输图像数据。一种常见的方法是使用LVDS来建立源同 步接口。 一种适用于视频应用的流行技术是采用7:1 LVDS （低压差分信号）接口。通道连 接、摄相机连接、平面显示器连接和FlatLink是这种方法的变种。LVDS是一种高速、低 功耗的通用接口标准。它采用一对产生大小相等且方向相反的电流的差分信号，这也有助 2 Managing Image Data in Automotive Infotainment Applications Using Low Cost PLDs A Lattice Semiconductor White Paper 于降低总的辐射。此外，LVDS使用电流模式驱动，限制了功耗。美国国家半导体公司开 发了基于LVDS的通道连接和FPD连接 （平板显示连接）技术，作为平板显示器的解决方 案，支持从图形控制器到LCD面板的数据传输。该技术后来被扩展为一个通用数据传输 方式。摄相机连接是一个基于7:1 LVDS的标准，使用多达28位的数据，时钟频率可达85 Gpbs，总吞吐量为2.38兆赫。德州仪器公司的FlatLink提供21:3或28:4 的配置，支持4 位、6位或8位RGB。 用低成本可编程逻辑器件挑战实现LVDS7:1 7:1 LVDS 接口通常使用的三到五个LVDS 数据通道和一个LVDS 时钟通道。更高 分辨率的显示器会使用四或五个LVDS 数据通道。在一个时钟周期或周期中，在每个数 据通道有7 个串行位，如图1 所示。 3 Managing Image Data in Automotive Infotainment Applications Using Low Cost PLDs A Lattice S