Crosslink-NX器件应用连载(10): 图像输入并通过HDMI输出
作者：Hello,Panda
大家下午好，晚上好。这里分享一个Lattice Crosslink-NX器件通过MIPI或LVDS输入图像，并通过HDMI输出图像的案例（其实这是个比较冷门的需求，Crosslink-NX器件还是主要做MIPI桥接用）。
咱们知道，Crosslink-NX系列器件的High Speed IO作为LVDS输出时，速率最大值一般是1.25Gbps，但是咱们HDMI输出1080P60则需要IO速率达到148.5MHz×10=1.485Gbps，显示通过它的IO输出最大只能到1920×1080P30，就更别说是4K了。
那么，根据Crosslink-NX系列器件的特性，咱们在有本地显示输出需要时就会考量两种方案：
（1）第一种方案：通过MIPI DSI显示，通过MIPI接口将图像发送到MIPI屏（可能需要做横竖屏转换），一般的1080×1920/60Hz需要一组MIPI D-PHY，2160×3840/60Hz则需要两组MIPI D-PHY，这种方式只能在本地的小屏上显示，且需要做横竖屏的切换；
（2）第二种方案：通过HDMI桥接芯片输出显示到电视。这种方案目前可用的有Sil9136-3和LT9611UXC两种可选方案。Sil9136-3是BT1120转HDMI，在8bit时可实现4K 30Hz显示（输入时钟297MHz），封装是14mm×14mm，通过IIC初始化即可。LT9611UXC是国产龙迅的MIPI桥HDMI的芯片，通过2组4-Lane MIPI可实现RGB888 4K30Hz输出，YUV422 8bit 4K/60Hz输出，性能占优，封装是7.5mm×7.5mm QFN，使用前需要厂家提供一次性烧录固件。
从易用性上讲，Sil9136-3使用简单，配置容易，但是需要占用较多的IO和较大的PCB面积，性能也稍逊一点。LT9611UXC是国产芯片，调试麻烦一些，但性能稍高，IO占用少，PCB面积也少一些，总体而言，对量产产品更加有优势。
本案例就以LT9611UXC为例描述之，下图1是实现该系统的原理框图。
图1 系统原理框图
如上图1所示，Sensor将图像接收进来，经过Pipeline图像处理后，写入到DDR，MIPI DSI模块将图像数据从DDR读出经LT9611UXC转换成HDMI推到电视显示。
需要注意的是DDR的有效带宽，4K30Hz RGB888一幅图像所需带宽是3840*2160*3*30=712MByte/s，16bit DDR最多可以交互两次；如果是4K/60Hz，则需要32bit DDR。
同样的，也可以不使用DDR，具备严格行场同步的Sensor可以通过显示时序来同步Sensor的XVS和XHS,这样，只需要通过计算Pipeline的行延时精确控制即可实现时序同步，这样就无需使用DDR缓存直接显示。（当然，需要有DDR缓存需求的算法的情况除外）。
下图2是使用LT9611UXC将MIPI DSI转换成HDMI的电路原理图。图3是显示实际效果。
图2 基于LT9611UXC的MIPI DSI转HDMI电路原理图
图3 显示实际效果