第一部分 FMC 双目 MIPI 摄像头介绍

    FMC双目MIPI模块FL0214为MIPI接口的2路1300万像素的CMOS 摄像头模块。FL0214模块带有2个MIPI接口的摄像头模组，摄像头模组采用的是索尼（SONY）公司的CMOS感光芯片IMX214，摄像头最高分别率为4224（水平）x3120（垂直）。摄像头的 MIPI 信号通过 MC20901 芯片转换为 LVDS 信号到 FMC 接口供 FPGA 采样。

    模块有一个标准的LPC的FMC接口，用于连接FPGA开发板，FMC的连 接器型号为：ASP_134604_01

FL0214模块实物照片如下：

1.1 FL0214 模块的参数说明

以下为 FL0214 双目 MIPI 摄像头模块的详细参数:

Ø CMOS 感光芯片：SONY IMX214

Ø 输出分别率：13Mega-Pixel （4208 × 3120）@30fps，4K2K@30fps, 

1080p@60 帧;

Ø 图像输出格式：RAW10/8, COMP8/6；

Ø 调焦距离：10CM ~ 无穷大

Ø 调焦方式： 电机马达自动调焦；

Ø 可视角度：80.7° ± 3° （Diag）

Ø 摄像头输出：CSI-2 串行数据输出（MIPI 4 Lane, 兼容 D-PHY 标准 V1.1）

Ø 摄像头配置接口：I2C；

Ø MC20901 驱动芯片：电平转换（MIPI D-PHY->LVDS）：

Ø 工作温度：-20°~65°；

1.2 FL0214 模块的结构图 

第二部分 模块功能说明

2.1 FL0214 模块原理框图

FL0214 模块的原理设计框图如下：

    关于 IMX214 摄像头和 MIPI D-PHY 芯片的电路具体参考设计请参考摄像头 的资料和芯片手册。

2.2 摄像头模组

    摄像头模组把镜头电机驱动和 CMOS 感光芯片做成一个模组上，模组的面板尺寸为 8.5mm*8.5mm，可视角度为 80.7°。CMOS 采用的是 SONY 的 IMX214 感光芯片， 分别率达 1300 万像素。模组可以通过 I2C 总线来控制内部的寄存器 和控制电机实现调焦，I2C 的写设备地址为 0x20, 读设备地址为 0x21。具体寄存 器信息参考 IMX214 的文档资料。

2.3 MC20901

    因为 FPGA 的接口没有直接支持 MIPI D-PHY 的电平标准，所以需要一个桥接芯片 MC20901 进行电平的转换。MC20901 为 5 通道的 MIPI D-PHY 电路转 换芯片，摄像头输出的 4 路 LANE 数据和 1 路时钟 LANE 的 MIPI 信号通过MC20901 芯片转换成 FPGA 芯片支持的 LVDS 差分信号。下图为 MC20901 第 一路 CHA 通道的功能框图：

2.4 模块 FMC LPC 的引脚分配：

    下面只列了电源和接口的信号，GND 的信号没有列出，具体用户可以参考原 理图。

第三部分 硬件连接和测试

    Vivado版本：2017.4

    SDK版本：2017.4

    ARM无操作系统裸跑开发。

    MIPI模块和 FPGA 开发板的硬件连接很简单，只要把 FMC 接口跟开发板的 FMC 接口对插就可以，然后用螺丝固定。

    在 VIVADO 软件开发环境里下载双目测试例程到开发板，我们可以通过开发 板的 HDMI 输出接口显示双目的视频图像到 HDMI 显示器上，单个视频显示效果

如下：