VIP+MIPI，實(shí)現(xiàn)汽車和數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)功能安全

汽車行業(yè)正在經(jīng)歷重大變革，為了讓使用者有更好的用戶體驗(yàn)，開發(fā)者們對(duì)位深、幀速率、攝像頭、顯示器分辨率，以及最重要的功能安全性的要求越來越高。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)并支持未來的汽車架構(gòu)，MIPI聯(lián)盟開發(fā)了一個(gè)端到端框架──MIPI汽車SerDes解決方案（MASS），用于將傳感器、攝像頭、顯示器及其他諸多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與功能安全性與軟件安全性關(guān)聯(lián)在一起。

新思科技的驗(yàn)證IP（VIP）可用于MIPI，從而提供一套包含方法學(xué)、驗(yàn)證以及生產(chǎn)力提升等特性的全面解決方案。本文將介紹MIPI CSE（攝像頭服務(wù)擴(kuò)展，MASS連接框架的關(guān)鍵組件之一）的特性和細(xì)節(jié)，以及新思科技的VIP解決方案將如何支持這一協(xié)議。

MIPI CSE是什么？

在MASS發(fā)布之前，對(duì)于外設(shè)組件與CPU之間的遠(yuǎn)程通信，汽車行業(yè)不得不依賴于SerDes協(xié)議，或是提供自己的功能安全解決方案。這在很大程度上是因?yàn)槿狈?biāo)準(zhǔn)和支持網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，當(dāng)時(shí)供應(yīng)商的選擇其實(shí)是有限的，規(guī)模經(jīng)濟(jì)受到了限制，而且設(shè)計(jì)復(fù)雜性和費(fèi)用也在不斷攀升。

MASS涵蓋了一套廣泛采用的協(xié)議，這些協(xié)議已用于數(shù)十億臺(tái)設(shè)備的高層應(yīng)用中，現(xiàn)在開始入局汽車行業(yè)。MIPI CSE協(xié)議是MASS套件的一部分，它擴(kuò)展了MIPI CSI-2（攝像頭串行接口2）協(xié)議的功能，以支持功能安全性，從而使基于MASS的應(yīng)用能夠滿足ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的功能安全性要求。

結(jié)合使用MIPI CSI-2和MIPI CSE

MIPI攝像頭接口、傳感器和應(yīng)用處理器可以彼此通信，為汽車、無(wú)人機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦及其他設(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，而對(duì)于汽車應(yīng)用來說，MIPI CSE的引入無(wú)疑進(jìn)一步改進(jìn)了這一協(xié)議，它增加了一些擴(kuò)展功能，比如下圖所示的功能安全性和軟件安全性。

▲圖2：MIPI CSE架構(gòu)

通過實(shí)現(xiàn)流程標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)化流程，MIPI CSE協(xié)議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。此外，MIPI CSE還為MIPI CSI-2增加了新的功能，以用于下一代圖像傳感器應(yīng)用，例如下面所列的應(yīng)用。

使用MIPI CSE實(shí)現(xiàn)功能安全性

MIPI CSE實(shí)現(xiàn)的功能安全性利用三個(gè)主要功能來進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸：

• 循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC-32）
• 幀計(jì)數(shù)器
• 消息計(jì)數(shù)器

▲圖3：MIPI CSE的功能安全性特性

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

• CSE_i（圖像數(shù)據(jù)傳輸）– 在CSE_i中，SEP（服務(wù)擴(kuò)展包）格式提供從傳感器到關(guān)聯(lián)ECU的端到端數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制。SEP支持從起點(diǎn)到終點(diǎn)的全程E2E防護(hù)，而不論P(yáng)HY設(shè)備是A-PHY、C-PHY還是DPHY。

• CSE_c（控制數(shù)據(jù)傳輸）– 在CSE_c中，傳感器與關(guān)聯(lián)ECU之間的控制通道將由ESS-CCI（增強(qiáng)的攝像頭命令接口信息安全與軟件安全）協(xié)議進(jìn)行端到端保護(hù)。

SEP數(shù)據(jù)包由源節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建并發(fā)送到宿節(jié)點(diǎn)，并可能在源和宿之間遭到修改或破壞；如果系統(tǒng)中的所有組件（即源和宿）都支持MIPI CSE，則可以檢測(cè)到該情況。

結(jié)語(yǔ)

汽車技術(shù)正在以前所未有的速度發(fā)展，而電子元件在新型汽車的設(shè)計(jì)與成功運(yùn)行中所起的作用從未像今天這么重要。借助MIPI汽車SerDes解決方案（其中包括MIPI CSI-2和MIPI CSE），汽車制造商能夠集成各種新興的安全措施，例如低延遲倒車影像、標(biāo)志檢測(cè)傳感器和360度全景攝像頭。除了汽車應(yīng)用外，MIPI CSE功能也適合用于其他安全關(guān)鍵型應(yīng)用。

新思科技用于MIPI CSI-2的VIP原生集成了新思科技的Verdi協(xié)議分析器調(diào)試解決方案以及Verdi性能分析器。新思科技VIP可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)切換速度配置，并提供了一組廣泛且可定制的幀生成和錯(cuò)誤注入功能。

在SoC上運(yùn)行系統(tǒng)級(jí)有效載荷需要更快的、基于硬件的流片前解決方案?；谛滤伎萍糏P的新思科技事務(wù)處理器、內(nèi)存模型、混合和虛擬解決方案可在業(yè)界速度最快的驗(yàn)證硬件、新思科技ZeBu硬件加速解決方案和新思科技HAPS原型系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)各種驗(yàn)證和驗(yàn)證用例。

在支持最新MIPI協(xié)議方面，新思科技一直是先行者。

掃碼下載新思科技功能驗(yàn)證手冊(cè)