使用MIPI CSE實現(xiàn)汽車和數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的功能安全

如今，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場先進的發(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)標準協(xié)議。在本博客中，我們將回顧 MIPI CSE?（相機服務擴展）的功能和細微差別，MIPI 連接框架中的關(guān)鍵組件之一，并解釋 MIPI 解決方案的 Synopsys 驗證 IP （VIP） 如何提供一套全面的方法、驗證和生產(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)議或為外圍組件和CPU之間的遠程通信提供自己的功能安全解決方案。主要是由于缺乏標準和支持網(wǎng)絡架構(gòu)，供應商的選擇受到限制，規(guī)模經(jīng)濟受到限制，設計復雜性和費用增加。

MASS包括一套廣泛采用的協(xié)議，用于數(shù)十億設備的高層應用，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，擴展了 MIPI CSI-2（相機串行接口 2?）協(xié)議的功能以支持功能安全，使基于 MAS 的應用能夠滿足 ISO 26262 標準的功能安全要求。

將 MIPI CSI-2 與 MIPI CSE 結(jié)合使用

MIPI 相機接口、傳感器和應用處理器可以相互通信，為汽車、無人機、智能手機、平板電腦和其他設備提供先進的成像功能、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，可以通過在汽車應用中使用MIPI CSE來改進，以添加一些擴展功能，如功能安全和安保，如下圖所示。

圖 2：MIPI CSE 架構(gòu)

MIPI CSE協(xié)議通過標準化和簡化流程，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)設備中。MIPI CSE還為MIPI CSI-2增加了用于下一代圖像傳感器應用的新功能，例如下面列出的應用。

使用 MIPI CSE 實現(xiàn)功能安全

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

循環(huán)冗余校驗 （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（服務擴展數(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)保護機制。SEP 支持從起點到目的地的 E2E 保護，無論 PHY 設備可以是 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（增強型相機命令接口的安全性）協(xié)議進行端到端保護。

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計和成功運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、標志檢測傳感器和360度攝像頭。除汽車應用外，MIPI CSE的功能也是其他安全關(guān)鍵應用的理想選擇。

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 上運行系統(tǒng)級有效負載需要更快的基于硬件的預硅解決方案?；?Synopsys IP 的 Synopsys 事務處理器、內(nèi)存模型、混合和虛擬解決方案可在業(yè)界最快的驗證硬件、Synopsys ZeBu? 仿真和 Synopsys HAPS? 原型系統(tǒng)上實現(xiàn)各種驗證和確認用例。

審核編輯：郭婷