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BCON for MIPI Hardware Design Guide#

本主題針對如何設計硬體以配合 Basler 的BCON for MIPI 介面提供相關建議。

諸如 D1、CLK 或 I2C_SDA 之類的識別碼,指的是您相機主題中列出的接腳名稱。您可以在「區域式與線掃式相機」章節中找到您的相機主題。

資料傳輸 (D0、D1、D2、D3、CLK)#

BCON for MIPI 使用四條資料通道(D0 至 D3)和一條時脈線(CLK),將影像資料從相機傳輸至影像處理單元。

資料傳輸的設計建議#

印刷電路板(PCB)#

  • 請將 PCB 設計為具有 100 歐姆的差分阻抗。若無法達成此要求,請將連接器與接收器之間的走線盡可能縮短。
  • 請將差分對線路佈線得盡可能靠近,但各對之間應保留至少三個線路寬度的間距。
  • 請確保差分對的兩條走線長度相同。兩者長度的差值應小於 150 µm。
  • 請確保所有配對件的長度差異不超過 1.5 公釐。
  • 請避免使用過孔。若可行,請將從連接器至接收器的走線佈線於單一 PCB 層上。
  • 避免使用短接線。應讓走線穿過終端電阻的焊盤,而非讓走線分岔。即使是微小的短接線,也可能引起反射。

柔性扁平纜線 (FFC)#

  • 請選擇差分阻抗為 100 歐姆 的 FFC,以避免電磁干擾問題(EMI )。
  • 請將電纜遠離未屏蔽的電動機、變壓器及未屏蔽的線圈。
  • 若您使用沒有接地層的 FFC,請將纜線遠離介電損耗較高的材料。
  • 若您使用帶有接地層的 FFC,請務必將纜線插入時,使接地片朝下。
  • 訂購客製化柔性扁平纜線時,請指定 FFC 連接器(參見下文),以確保接地片位於正確位置,且固定片具有正確的形狀。
  • 使用沒有接地層和固定卡榫的標準柔性扁平纜線時,請保持纜線長度短,並避免與其他材料過於靠近。請注意,使用沒有固定卡榫的纜線時,其拉出力會減小。

FFC 連接器#

  • Basler 建議在相機端與系統端使用相同的連接器,儘管也可使用其他具有相同針腳數的連接器。
  • 該攝影機的 FFC 連接器訂購代號為 Hirose FH41-28S-0.5SH(05)。此連接器專為阻抗控制型柔性扁平纜線所優化。
  • 請確保 FFC 接觸墊符合 Hirose FH41 連接器的機械規格,以避免 GND 層與資料線發生短路。如需更多資訊,請參閱FH41 系列連接器網站。

I²C 配置介面 (I2C_SDA、I2C_SCL)#

Basler 的dart E 攝影機採用 I²C 介面,用於與控制處理器交換配置資料。

I²C 是一種開放集電極匯流排介面,包含兩條訊號線:SDA 和 SCL。請將這些訊號線連接至 I²C 控制器相應的連接埠。通常,I²C 控制器是您將用於處理影像資料的微控制器或系統單晶片(SoC)的一部分。

有關 I²C 的更多資訊,請參閱《I²C 匯流排規格與使用者手冊》(需註冊)。

注意事項 – 電壓若超出指定範圍,可能會造成損壞。

您必須提供符合BCON for MIPI 介面線路各自電壓要求的相機電源:

電源線(VCC)的名義電壓為5 VDC。

I²C 介面線(I2C_SDA、I2C_SCL、I2C_ID)的名義電壓為1.8 VDC。

I²C 介面的設計建議#

  • I²C 匯流排的電壓水準為 1.8 V。請確保上拉電阻連接至 1.8 V。
  • 單一 I²C 匯流排區段的電容性負載上限為 400 pF。請注意,長長的柔性扁平纜線可能會對總匯流排負載造成顯著影響。如有必要,請使用多條 I²C 匯流排,或使用 I²C 匯流排中繼器。
  • 選擇合適的上拉電阻。電阻值取決於 I²C 匯流排線路的電容性負載。如需確定適當的電阻值,請參閱《I²C 匯流排規格與使用者手冊》(需註冊)。

電源供應 (GND、VCC)#

此攝影機需要單一 5 VDC 電源供應。電源品質不佳可能會對攝影機的影像品質造成負面影響。然而,若使用設計妥當的開關式電源供應器(例如用於為 USB 埠供電的那種),則能獲得良好的效果。

電源供應器的設計建議#

  • 電源供應器應能為每台攝影機提供 1.5 瓦的電力。長電纜可能會造成顯著的電壓降,進而導致功耗增加。
  • 地噪會導致影像品質不佳。請確保 PCB 上的電源輸入端子(VCC 和 GND)靠近攝影機連接器。處理器和記憶體不應置於電源輸入端子與攝影機連接器之間。
  • 請在相機連接器上、供電電壓輸往相機的位置,直接加裝一個額外的電容器(例如 10 μF 的 MLCC——多層陶瓷電容器)。若電源產生過多雜訊,可使用由電容器與電感器組成的低通濾波器來降低雜訊。