摘要
工業(yè)相機是一種高度集成化的小型機器視覺系統(tǒng)，它將圖像的采集、處理與通信功能集成在單一相機內(nèi)，是機器視覺系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部分。方寸微電子自主研發(fā)的T630國產(chǎn)USB3.0高速接口芯片在快速處理圖像數(shù)據(jù)、實時超高速傳輸圖像數(shù)據(jù)、多操作系統(tǒng)的適配等方面都可以完美適配工業(yè)相機的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：T630高速USB3.0接口芯片、工業(yè)相機應(yīng)用方案、芯片國產(chǎn)化
內(nèi)容目錄
0.引言
1.方寸微電子T630國產(chǎn)USB3.0高速接口芯片介紹
1.1芯片基本信息介紹
1.2芯片內(nèi)部架構(gòu)
1.3T630核心價值
1.4芯片產(chǎn)品特點
2.T630高速接口芯片工業(yè)相機應(yīng)用方案
2.1方案基本信息介紹
2.2 方案優(yōu)勢
3.結(jié)語
4.關(guān)于方寸微電子
0.引言
機器視覺已成為工業(yè)“智造”的助推器，將助力中國制造大步邁向中國“智造”。而工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個重要組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。選擇合適的相機也是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。
1.T630國產(chǎn)USB3.0高速接口芯片介紹
1.1 芯片基本信息介紹
機器視覺需要實時傳輸海量數(shù)據(jù)，因此行業(yè)發(fā)展離不開高速接口控制器的助力，T630芯片是方寸微電子自主研發(fā)的純國產(chǎn)USB3.0超高速控制器，具有功能豐富、性能強勁、擴展性強等特點，可廣泛適用于視頻采集卡、工業(yè)采集卡、打印機、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z像機、測量采集設(shè)備等眾多電子產(chǎn)品。
該芯片集成國產(chǎn)32位高性能RISC CPU，支持USB3.0、MUXIO、I2C、SPI、UART等多種接口，可快速在嵌入式主板上與FPGA/CPU進行對接通訊，作為USB3.0外擴芯片與PC或者服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。值得一提的是，T630高速接口芯片的傳輸性能比業(yè)界標(biāo)桿提升20%，而性價比優(yōu)于業(yè)界標(biāo)桿30%，打破了歐美廠商壟斷十年的市場。
T630芯片外觀
（10mmx10mm，BGA封裝，工業(yè)級）
1.2 芯片內(nèi)部架構(gòu)：
1.3 T630核心價值：
1.4 芯片產(chǎn)品特點：
系統(tǒng)資源
·集成32位國產(chǎn)CPU CK803S；最高工作頻率200MHz
·CK803S內(nèi)置16KB I/D Cache，內(nèi)置32KB DTCM
·32KB ROM；256KB SRAM；8KB SRAM（系統(tǒng)專用）512KB/1MB片內(nèi)Flash
通信接口
·支持1路USB3.0 Device，接口速率5Gbps，向下兼容USB2.0/USB1.1，支持控制/批量/中斷/等時傳輸類型
·MUXIO接口支持最大32位數(shù)據(jù)位寬，最高120MHz接口頻率，支持FIFO Slave、FIFO Master、SRAM Master、ADMUX Master四種工作模式
·I2C接口支持Standard, Fast and Fast+ modes；支持HS-mode；支持主從模式
·UART接口完全兼容高速NS 16C550A UART；最高波特率為3Mbit/s；集成32bytes TX/RX FIFO
·SPI接口支持主從模式；支持中斷和查詢模式
其他資源
·內(nèi)置硬件DMA
·內(nèi)置POR（Power on Reset）電路
·內(nèi)置8個定時器
·內(nèi)置中斷控制器
·內(nèi)置1個看門狗
封裝形式：BGA121
封裝尺寸：10.0mm*10.0mm*0.8mm
T630開發(fā)評估板
（歡迎通過方寸官網(wǎng)官微申請試用）
2. T630高速接口芯片工業(yè)相機應(yīng)用方案
2.1 方案基本信息介紹
機器視覺已成為工業(yè)“智造”的助推器，將助力中國制造大步邁向中國“智造”。而工業(yè)相機是機器視覺系統(tǒng)中的一個重要組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。選擇合適的相機也是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，相機的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時也與整個系統(tǒng)的運行模式直接相關(guān)。
方寸微電子推出的T630高速接口芯片，在USB工業(yè)相機應(yīng)用方案中，推進了USB工業(yè)相機的國產(chǎn)化發(fā)展。USB3.0接口應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，是最常見的接口之一。USB3.0接口有著傳輸高速、穩(wěn)定、可獨立供電等特性。USB協(xié)會在不斷推動升級USB接口協(xié)議，伴隨著USB3.0接口不斷的推廣普及，USB工業(yè)相機將解決高帶寬傳輸，實現(xiàn)高幀率、高分辨率、遠距離的實時進行，將工業(yè)相機帶向更高端的階段。
T630的USB工業(yè)相機方案是結(jié)合FPGA的多芯片方案。T630使用MUXIO接口的FIFO Slave模式與FPGA通信，同時支持使用I2C/UART/SPI方式與FPGA進行命令交互。
T630工業(yè)相機方案原理框圖
該方案可基于方寸T630高性能接口控制器芯片實現(xiàn)，方案前端攝像頭將圖像數(shù)據(jù)傳輸FPGA端處理，處理完的數(shù)據(jù)通過32位MUXIO連接我司接口芯片，MUXIO接口頻率最高可達 120MHz，接口芯片將處理后的圖像數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)通過USB3.0輸出，傳輸速率最高可達420MB/s。
典型工業(yè)相機產(chǎn)品及板卡：
USB3.0高速工業(yè)相機
T630高速USB3.0工業(yè)相機內(nèi)部板卡
2.2 方案優(yōu)勢
以工業(yè)相機在多種行業(yè)領(lǐng)域上的應(yīng)用中，動輒上百萬像素的圖片，這就需要無論在何時何地，工業(yè)相機適配的高速接口控制器芯片都要實現(xiàn)三個基礎(chǔ)功能：
1.快速處理圖像數(shù)據(jù)；
2.實時超高速傳輸圖像數(shù)據(jù)；
3.多操作系統(tǒng)的適配。
而方寸微電子自主研發(fā)的T630國產(chǎn)USB3.0高速接口芯片在這些方面都可以完美適配工業(yè)相機的應(yīng)用。
另外，該方案提供完整的SDK開發(fā)包：FPGA端提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸層接口，用戶可以基于該接口層實現(xiàn)各種不同數(shù)據(jù)源的接入；T630端支持FreeRTOS實時系統(tǒng)及NonOS的兩種開發(fā)方式，方便用戶的二次開發(fā)。尤其針對典型應(yīng)用場景提供了源碼級方案支撐，可幫助客戶縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低整體開發(fā)成本、提升產(chǎn)品市場競爭力。
3. 結(jié)語
工業(yè)相機應(yīng)用場景需要控制器芯片擁有穩(wěn)定且高效的數(shù)據(jù)讀寫能力。T630以其出眾的能力得到了廣大客戶的交口稱贊，在行業(yè)內(nèi)有口皆碑。方寸微電子將始終堅持以市場為龍頭，以人才為根本，以開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路芯片為基礎(chǔ)，持續(xù)創(chuàng)新，依靠技術(shù)優(yōu)勢，不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)，為客戶創(chuàng)造更多價值，助力機器視覺和自動化產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。
4. 關(guān)于方寸微電子
方寸微電子科技有限公司2017年成立，總部位于濟南，現(xiàn)已在北京、上海、深圳、青島設(shè)有分公司和研發(fā)中心，作為網(wǎng)絡(luò)安全SoC處理器的核心供應(yīng)商，方寸產(chǎn)品已大量商用于各類信息安全終端。方寸微電子致力于國產(chǎn)高端密碼處理器、高性能網(wǎng)絡(luò)安全芯片、高速接口控制芯片的研發(fā)、設(shè)計和銷售。方寸微電子在集成電路架構(gòu)設(shè)計、安全密碼算法、核心技術(shù)自主可控、大規(guī)模量產(chǎn)及品質(zhì)管控等綜合能力上具有國內(nèi)領(lǐng)先的優(yōu)勢，公司將持續(xù)為信創(chuàng)安全、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車等重點領(lǐng)域提供完整的芯片級解決方案。
方寸微電子研發(fā)團隊由信息安全領(lǐng)域知名專家領(lǐng)銜，核心成員均具有10年以上行業(yè)研發(fā)經(jīng)驗，在SoC設(shè)計及驗證、超高速密碼算法、高速網(wǎng)絡(luò)接口、安全產(chǎn)品生產(chǎn)及測試等方面具有豐富的經(jīng)驗及技術(shù)積累。公司將始終堅持以市場為龍頭，以人才為根本，以開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的集成電路芯片為基礎(chǔ)，持續(xù)創(chuàng)新，依靠技術(shù)優(yōu)勢，不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)，為客戶創(chuàng)造更多價值，打造引領(lǐng)信息安全產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的高科技芯片企業(yè)。
核心能力
