使用MIPI CSE實現汽車和數字生態系統的功能安全

如今，汽車行業正在經歷一場先進的發展，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。為了應對這些挑戰并支持未來的架構，MIPI聯盟開發了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標準協議。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、驗證和生產力功能來支持這些協議。

什么是MIPI CSE？

在MASS發布之前，汽車行業必須依賴SerDes協議或為外圍組件和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絡架構，供應商的選擇受到限制，規模經濟受到限制，設計復雜性和費用增加。

MASS包括一套廣泛采用的協議，用于數十億設備的高層應用，現在開始在汽車行業使用。MIPI CSE 協議是 MASS 套件的一部分，擴展了 MIPI CSI-2（相機串行接口 2?）協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

MIPI CSE協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網設備中。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據傳輸：

循環冗余校驗 （CRC-32）

框架計數器

消息計數器

圖 3：MIPI CSE 的功能安全特性

MIPI CSE包括兩種類型的協議，以確保圖像和控制數據的功能安全：

CSE_i（圖像數據傳輸）– 在CSE_i中，SEP（服務擴展數據包）格式提供從傳感器到其相關ECU的端到端數據保護機制。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（控制數據傳輸）– CSE_c，傳感器和相關ECU之間的控制通道由ESS-CCI（增強型相機命令接口的安全性）協議進行端到端保護。

由源創建并傳輸到接收器的 SEP 數據包可以在兩者之間修改或銷毀，如果系統中的所有組件（即源和接收器）都支持 MIPI CSE，則可以檢測到這些數據包。

結論

汽車技術的發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鍵應用的理想選擇。

Synopsys VIP for MIPI CSI-2 與 Synopsys Verdi Protocol Analyzer 調試解決方案以及 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、內存模型、混合和虛擬解決方案可在業界最快的驗證硬件、Synopsys ZeBu? 仿真和 Synopsys HAPS? 原型系統上實現各種驗證和確認用例。

審核編輯：郭婷