如今，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場先進(jìn)的發(fā)展，需要不斷提高的位深度、幀速率、攝像頭和顯示分辨率，以及最重要的功能安全性。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)并支持未來的架構(gòu)，MIPI聯(lián)盟開發(fā)了MIPI汽車SerDes解決方案 （MASS）， 這是一個端到端框架，用于連接傳感器、攝像頭、顯示器和許多其他具有功能安全性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。在本博客中，我們將回顧 MIPI CSE?（相機(jī)服務(wù)擴(kuò)展）的功能和細(xì)微差別，MIPI 連接框架中的關(guān)鍵組件之一，并解釋 MIPI 解決方案的 Synopsys 驗(yàn)證 IP （VIP） 如何提供一套全面的方法、驗(yàn)證和生產(chǎn)力功能來支持這些協(xié)議。

什么是MIPI CSE？

在MASS發(fā)布之前，汽車行業(yè)必須依賴SerDes協(xié)議或?yàn)橥鈬M件和CPU之間的遠(yuǎn)程通信提供自己的功能安全解決方案。主要是由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)和支持網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，供應(yīng)商的選擇受到限制，規(guī)模經(jīng)濟(jì)受到限制，設(shè)計復(fù)雜性和費(fèi)用增加。

MASS包括一套廣泛采用的協(xié)議，用于數(shù)十億設(shè)備的高層應(yīng)用，現(xiàn)在開始在汽車行業(yè)使用。MIPI CSE 協(xié)議是 MASS 套件的一部分，擴(kuò)展了 MIPI CSI-2（相機(jī)串行接口 2?）協(xié)議的功能以支持功能安全，使基于 MAS 的應(yīng)用能夠滿足 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)的功能安全要求。

將 MIPI CSI-2 與 MIPI CSE 結(jié)合使用

MIPI 相機(jī)接口、傳感器和應(yīng)用處理器可以相互通信，為汽車、無人機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦和其他設(shè)備提供先進(jìn)的成像功能、高分辨率圖像和豐富的色彩。MIPI CSI-2是高速攝像頭和成像接口最廣泛采用的協(xié)議，可以通過在汽車應(yīng)用中使用MIPI CSE來改進(jìn)，以添加一些擴(kuò)展功能，如功能安全和安保，如下圖所示。

圖 2：MIPI CSE 架構(gòu)

MIPI CSE協(xié)議通過標(biāo)準(zhǔn)化和簡化流程，有助于將高性能圖像傳感器集成到下一代車輛和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。MIPI CSE還為MIPI CSI-2增加了用于下一代圖像傳感器應(yīng)用的新功能，例如下面列出的應(yīng)用。

使用 MIPI CSE 實(shí)現(xiàn)功能安全

MIPI CSE支持的功能安全利用三個主要功能進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸：

循環(huán)冗余校驗(yàn) （CRC-32）

框架計數(shù)器

消息計數(shù)器

圖 3：MIPI CSE 的功能安全特性

MIPI CSE包括兩種類型的協(xié)議，以確保圖像和控制數(shù)據(jù)的功能安全：

CSE_i（圖像數(shù)據(jù)傳輸）– 在CSE_i中，SEP（服務(wù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)包）格式提供從傳感器到其相關(guān)ECU的端到端數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制。SEP 支持從起點(diǎn)到目的地的 E2E 保護(hù)，無論 PHY 設(shè)備可以是 A-PHY/C-PHY/DPHY。

CSE_c（控制數(shù)據(jù)傳輸）– CSE_c，傳感器和相關(guān)ECU之間的控制通道由ESS-CCI（增強(qiáng)型相機(jī)命令接口的安全性）協(xié)議進(jìn)行端到端保護(hù)。

由源創(chuàng)建并傳輸?shù)?a target="_blank">接收器的 SEP 數(shù)據(jù)包可以在兩者之間修改或銷毀，如果系統(tǒng)中的所有組件（即源和接收器）都支持 MIPI CSE，則可以檢測到這些數(shù)據(jù)包。

結(jié)論

汽車技術(shù)的發(fā)展速度比以往任何時候都快，電子元件在新汽車的設(shè)計和成功運(yùn)行中從未像今天這樣發(fā)揮更核心的作用。使用MIPI Automotive SerDes解決方案，包括MIPI CSI-2和MIPI CSE，汽車制造商將能夠集成新的和新興的安全措施，如低延遲倒車攝像頭、標(biāo)志檢測傳感器和360度攝像頭。除汽車應(yīng)用外，MIPI CSE的功能也是其他安全關(guān)鍵應(yīng)用的理想選擇。

Synopsys VIP for MIPI CSI-2 與 Synopsys Verdi Protocol Analyzer 調(diào)試解決方案以及 Synopsys Verdi?? Performance Analyzer 原生集成。Synopsys VIP 可以在運(yùn)行時動態(tài)切換速度配置，并包括一組廣泛且可自定義的幀生成和錯誤注入功能。

在 SoC 上運(yùn)行系統(tǒng)級有效負(fù)載需要更快的基于硬件的預(yù)硅解決方案?；?Synopsys IP 的 Synopsys 事務(wù)處理器、內(nèi)存模型、混合和虛擬解決方案可在業(yè)界最快的驗(yàn)證硬件、Synopsys ZeBu? 仿真和 Synopsys HAPS? 原型系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)各種驗(yàn)證和確認(rèn)用例。

審核編輯：郭婷