深入解析 MIPI CSI与DSI接口：从纯VHDL实现到实战应用
在当今的嵌入式系统设计中，MIPI CSI (Camera Serial Interface) 和 DSI (Display Serial Interface) 接口扮演着关键角色，尤其是在高端项目和医疗、军工等领域。Zynq7020 FPGA凭借其强大的VHDL编程能力，实现了对4路MIPI视频的高效解码与处理，包括2Line到RGB的转换，支持1080P、720P和640P分辨率输出。这个解决方案不仅在性能上表现出色，移植性和易用性也达到了新的高度。
设计的核心在于，通过纯VHDL实现了MIPI CSI2模块，它支持高达1920x1080的分辨率，使得图像处理更加精准。对于非同源4路MIPI相机的同步解码与拼接，设计者精心构建了同步机制，确保了显示的精准无延迟。框图中，OV5640摄像头（支持720p和1080p两种分辨率）的配置灵活，无需PL端硬件介入，只需通过SDK进行选择即可。
VHDL被用于实现D-PHY和CSI-2-RX模块，封装成用户友好的自定义IP，用户只需通过直观的UI进行配置，代码逻辑被隐藏起来，即使对VHDL不熟悉，也能轻松上手。该方案特别支持1/2 line MIPI视频，满足了多样化的应用场景需求。
视频拼接和缩放环节，4路VDMA确保了数据传输的高效，避免内存地址冲突，Video Scaler则将视频分辨率缩小至1920x1080，适应不同输出设备。RGB转HDMI功能同样采用VHDL，通过UI进行IP调用和配置，使得整个流程更为便捷。
在硬件方案方面，MIPI D-PHY通过MC20901转LVDS至FPGA，如Xilinx Zynq7020，专为4路MIPI视频解码和输出HDMI（1080P）设计。使用的Vivado工程版本为2019.1，输入四路OV5640数据，输出通过HDMI显示。SDK软件采用C++架构，需针对不同FPGA型号和Vivado版本进行适当的升级和IP调整。在上板调试验证过程中，开发者需配置MIG IP，修改引脚，并可能需要添加Zynq软核。工程代码以网盘链接的形式提供，获取方式请私信获取。
这个MIPI CSI与DSI接口的解析与实现，展示了在实际项目开发中如何灵活运用硬件资源和软件工具，为高性能嵌入式应用提供了坚实的基础。无论是技术研究还是项目实践，这都是一个值得深入学习和探索的领域。