《从零掌握MIPI CSI-2: 协议精解与FPGA摄像头开发实战》-- 实战基于CSI2 Rx 构建高性能摄像头输入系统

CSI2 Rx FPGA开发实战：构建高性能摄像头输入系统

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引言：FPGA在视觉处理中的独特优势

FPGA凭借其并行处理能力和硬件级可定制性，已成为实时图像处理的理想平台。本文将详解基于FPGA的摄像头输入系统设计，涵盖从传感器数据采集到显示输出的全流程实现（附完整系统框图）。

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一、系统架构设计（四大核心模块）

1. MIPI CSI-2接收层

verilog

// D-PHY接收器关键代码
module dphy_rx (
  input  wire clk_p, clk_n,    // 差分时钟
  input  wire data_p[3:0], data_n[3:0], // 双通道数据
  output reg [31:0] pixel_data,
  output reg       frame_valid
);
  // 1. 差分信号转单端（LVDS接收器）
  // 2. 字节对齐与通道同步
  // 3. 包头ECC校验（汉明码纠错）
endmodule

• 核心任务 ：解析摄像头原始数据流
• 关键技术 ：
  D-PHY物理层解码（1.5Gbps+）
  LLP包头解析（虚拟通道/数据类型识别）
  ECC纠错（单比特错误自动修复）

2. 图像处理流水线