易灵思MIPI CSI 自环调试步骤

最近在帮助客户分析MIPI的问题，所以有此总结。第一次使用MIPI的人可能不知道怎么在易灵思平台上下手，今天我们来分享下MIPI的调试过程。

一、平台介绍

软件 ：Efinity 2022.1.226.4.3

硬件平台 ：易灵思的IMX477子卡加上代理商中印云端（全称：中印云端（深圳）科技有限公司）制作的Ti60F100核心板。

 

二、获取并掌握MIPI传输评估工具

（1）获取易灵思提供的钛金系列FPGA-mipi-utility.xlsm文件，在文件内进行设置。

首先在Enter the video information中输入要传输的视频信息。要说明的是Pixel clock frequency对应IP核64位接口位宽的时钟，并不对应每个像素的时钟。  另外Horizontal blanking per line(us)是指Thfp + Thbp + Thsa和,

另外要求HSA,HBP和HFP的值都不能是0。因为要留给MIPI包中PH（Packet Head，32Bit）和PF（Packet Footer，16Bit）传输时间。

这是在传输过程确保能否正确传输的条件。

在Enter the MIPI interface details输入MIPI接口的参数

 

在Enter the TX timing parameter settings栏可以勾掉use default values根据接收端的参数来设置。

当参数都输入完成之后，在Results中提示PASS说明参数输入正确，否则会有错误提示，需要根据错误提示来修改参数。

 

---

三、硬件准备

 

 

(1)修改硬件电压。

MIPI自环测试先要把MIPI IO所在的bank电压调到1.2V，本demo中，我选择的是Bank_3A的IO作为输出和Bank_1B的IO作为输入。

所以要把P1和P2的电压切换到VCC_1V2

（2）生成example并分配管脚

因为生成的example是对应易灵思Ti60F225 demo板的，所我们要移植到Ti60F100 demo板上。管脚分配在J1和J2的对应位置。另外要修改下对应的时钟和复位即可。

 

时钟分配到GPIOL_P_07。这是一个全局时钟，频率为25M，刚好与原来的demo对应。正因为是全局，所以要注意pll要选择core输入。

复位管脚我们分配给GPIOL_N_18

四、评估传输参数

（1）根据时钟要求计算pixel时钟支持的范围。可能自环的时候这两个时钟会有一些矛盾，但是相差不大的话，经过确认是没有问题的。另外我们也相信能够发送成功的，接收也可以。

MIPI TX要求：

PIX_CLK_MHZ <= (DATARATE_MPBS * NUM_DATA_LANE) / PACK_BIT。

MIPI RX要求：

PIX_CLK_MHZ >= (DATARATE_MPBS * NUM_DATA_LANE) / PACK_BIT

MIPI接口参数如下:

 MIPI Data Lane = 2

MIPI Data Rate = 800Mbps

视频格式如下 ：

parameter PIXEL_BIT  = 24,
 parameter PACK_BIT   = 48,
 parameter HSA        = 5,  //minimum value is pixel cnt value, eg: RGB888 - 2
 parameter HBP        = 5,   //minimum value is pixel cnt value, eg: RGB888 - 2
 parameter HFP        = 1024,
 parameter HACT_CNT   = 1920,     //h_total = 2945
 parameter VSA        = 1,
 parameter VBP        = 1,
 parameter VFP        = 100,
 parameter VACT_CNT   = 1080,     // v_total =    1182 3,480,990
 parameter HS_BYTECLK_MHZ = 100,
 parameter DATATYPE = 6'h24     //24 - RGB888

 

按照上面的公式计算像素时钟。

DATARATE_MPBS = 800
NUM_DATA_LANE = 2
PACK_BIT = 48
PIX_CLK_MHZ <= 800 * 2/ 48 = 33.33 //像素时钟频率

 

是这样就行了吗？当然不是，还要确认修改成两个lane之后原来的数据带宽是否还能传输呢？要用评估工具进行评估保证PASS。

这里Horizontal blanking per line(us) = (5+5+1024)*(1000/66)ns = 15.51us

demo上我们选择30M.要计算视频带宽是否能传输，即要考虑公式也要考虑utility表。OK ，PASS.

===================================

五、MIPI 自环测试

===================================

连续时钟方案

(1)配置参数

首先我们想要测试的是两个lane的自环，所以要先在IP核把data lane修改成2。

（2）修改传输时钟频率。

（3）上板调试

这一步到了测试环节。首先添加debug，观察r_fail和r_pass信号。上板之后我们检测r_pass和r_fail信号，如果r_pass为高，说明测试通。

assign led[1] = r_fail;
assign led[2] = r_pass;

不连续时钟方案

在生成IP时选择时钟不连续

demo中第一帧帧头解析错误，所以会出现不能pass的提示，但实际后面的帧都解析出来了。所以经过分析传输正常。

下面直观感受下什么是连续和不连续。

不连续发送的波形，可以看到很多LP_CLK_OE上拉

连续时则没有。

 

六、问题分析

（1）如果是不连续的话由于时钟是不连续的，所以通过逻辑分析仪抓取数据会出现明显的错误，这个是可以理解的。那要怎么分析数据，这里有个歪点子，因为是自环，所以发送时钟与接收时钟是同尖的。所以用发送时钟去抓取接收数据，事实证明很好用。就算相位有偏差也问题不大。

（2）另一个问题是，如果出现了没有pass的情况，应该怎样去定位问题？

检查控制寄存器。通过读取寄存器的值可以大致判断数据出错的方向。

MIPI RX控制寄存器

MIPI TX控制寄存器

 

如果还是不能正确接收数据的话，易灵思还会有一些别的方式可以帮助解析数据包。