ADI 高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）視覺解決方案

　　應(yīng)用概述

　　高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）在未來幾年將出現(xiàn)大幅增長。主要原因之一是安全意識的增強，以及客戶對駕乘舒適度要求的提高。但是，最重要的原因是，歐洲新車安全評鑒協(xié)會（NCAP）加強了安全要求，這將促使明年ADAS設(shè)備安裝率從個位數(shù)上升到幾乎100%。因此，可商業(yè)化運行的解決方案無疑已是當(dāng)務(wù)之急。

　　基于視覺的ADAS可以從多方面大大提高行車安全性。通過安裝后視/前視/側(cè)視攝像頭和視覺處理ECU，可以實現(xiàn)多種功能來幫助駕駛員提前防范風(fēng)險。受歡迎的應(yīng)用包括路線偏差告警（LDW）、遠光近光調(diào)整（HB/LB）、交通信號識別（TSR）、停車輔助、后視/環(huán)視、防撞等。

　　方案特點

　　為了實現(xiàn)這一功耗，ADI公司采用了直接又特別的概念。這一概念基于兩個Blackfin內(nèi)核，因為已量產(chǎn)的ADAS系統(tǒng)正采用這一架構(gòu)。然而，那些無法經(jīng)濟高效通過軟件模型化的算法已經(jīng)被用硬件引擎實現(xiàn)，由此產(chǎn)生了高度可配置的視覺處理單元工具箱。ADI公司將其稱作“流水線視覺處理器”（PVP），如今已成為全新ADSP-BF60x處理器的一部分。雖然采用了低功耗處理技術(shù)，但還需要進一步創(chuàng)新，以解決現(xiàn)代設(shè)計中最重要的功耗問題，這種方法是外部存儲器（DDR2）接口。通過適當(dāng)分配處理能力，合理利用適量存儲器帶寬，可以實現(xiàn)最低功耗。此外，一些硬件模塊也增強了 Blackfin架構(gòu)，使其能夠滿足功能安全要求。

　　系統(tǒng)要求和設(shè)計挑戰(zhàn)

　　? 支持ISO26262要求的功能安全

　　? 能夠在面向應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境中使用

　　? 優(yōu)化了視覺處理庫

　　? 有助于設(shè)計出一套上市時間短、風(fēng)險低的總體系統(tǒng)

　　主信號鏈

　　1.ADAS攝像頭—智能攝像頭ECU

ADAS攝像頭—智能攝像頭ECU

　　2.ADAS ECU—攝像頭+ 中央處理ECU

ADAS ECU—攝像頭+ 中央處理ECU

　　相關(guān)參考器件

　　1.DSP

　　雙核ADSP-BF606 Blackfin處理器針對各種工業(yè)、儀器儀表、醫(yī)療及消費電子應(yīng)用進行了優(yōu)化，這些應(yīng)用需要完成復(fù)雜的控制和信號處理任務(wù)，同時保持極高的數(shù)據(jù)吞吐量。具體特性包括高性能增強型基礎(chǔ)設(shè)施、大型片內(nèi)存儲器和功能豐富的外設(shè)集，具有擴展連接選項，包括USB 2.0 HS OTG、2個10/100以太網(wǎng)MAC，以及移動存儲器接口（RSI）。此外，ADSP-BF606處理器還具有適合安全至關(guān)重要應(yīng)用的特性，包括內(nèi)部存儲器塊中用于存儲器保護、奇偶校驗和ECC保護的CRC，以及故障管理單元。

　　ADSP-BF606 Blackfin處理器功能框圖

雙核ADSP-BF606

　　詳細資料：ADSP-BF606 BLACKFIN雙核處理器，適合高性能數(shù)字信號處理應(yīng)用

　　2. 視頻解碼器

　　ADV7280/ADV7280-M是功能豐富的單芯片、多格式視頻解碼器。ADV7280/ADV7280-M可自動檢測標(biāo)準(zhǔn)模擬基帶視頻信號，兼容復(fù)合、S視頻和分量視頻形式的NTSC、PAL和SECAM全球標(biāo)準(zhǔn)信號。ADV7280可將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為4:2：2分量視頻數(shù)據(jù)流，其與8位ITU-R BT.656接口標(biāo)準(zhǔn)兼容。ADV7280-M可將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為兼容移動工業(yè)處理器接口（MIPI?） CSI-2（8位YUV）的輸出視頻流。ADV7280/ADV7280-M的模擬視頻輸入端支持單端信號。ADV7280提供4個模擬輸入，而ADV7280-M提供8個模擬輸入。ADV7280和ADV7280-M支持I2P轉(zhuǎn)換。ADV7280/ADV7280-M通過雙線式串行雙向端口（I2C兼容型）進行編程，并且采用1.8 V CMOS工藝制造。該解碼器提供LFCSP封裝選項，非常適合空間受限的便攜式應(yīng)用。

　　ADV7280功能框圖

ADV7280

　　詳細資料：ADV7280 10位、4倍過采樣SDTV視頻解碼器

　　3.視頻編碼器/DAC

　　ADV7125 （ADV?）是一款單芯片、三通道、高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置三個高速、8位、帶互補輸出的視頻DAC、一個標(biāo)準(zhǔn)TTL輸入接口以及一個高阻抗、模擬輸出電流源。它具有三個獨立的8位寬輸入端口。只需一個+5 V/+3.3 V單電源和時鐘便能工作。ADV7125還具有其它視頻控制信號：復(fù)合SYNC和BLANK，以及省電模式。

　　ADV7125 功能框圖

ADV7125

　　詳細資料：ADV7125： 330MHz、三通道、8位高速視頻DAC

　　4.RGB-CVBS轉(zhuǎn)換器

　　AD725是一款極低成本通用RGB轉(zhuǎn)NTSC/PAL編碼器，可將紅色、綠色和藍色分量信號轉(zhuǎn)換為符合NTSC或PAL標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)亮度（基帶振幅）和色度（副載波振幅與相位）信號。同時，這兩路輸出在片內(nèi)合并以提供復(fù)合視頻輸出。所有三路輸出均可供獨立使用，其電壓為驅(qū)動75 Ω反向端接電纜所需的標(biāo)準(zhǔn)信號電平的兩倍。

　　AD725功能框圖

AD725功能框圖

　　詳細資料：AD725 RGB轉(zhuǎn)NTSCPAL編碼器

　　5.視頻放大器

　　ADA4851-1（單通道）、ADA4851-2（雙通道）和ADA4851-4（四通道）均為低成本、高速、電壓反饋型、軌到軌輸出運算放大器。雖然這些器件成本較低，但仍能夠提供出色的整體性能和豐富多樣的功能。130 MHz的?3 dB帶寬和高壓擺率使這些放大器非常適合許多通用高速應(yīng)用。ADA4851系列設(shè)計采用+3 V至±5 V電源供電。這些器件具有單電源供電能力，輸入信號可擴展至負供電軌以下200 mV、正供電軌的2.2 V范圍內(nèi)。放大器的輸出擺幅可達任一供電軌的60 mV范圍內(nèi)。

　　ADA4851-1引腳配置

ADA4851-1引腳配置

　　詳細資料：ADA4851-1 低成本、高速、軌到軌輸出運算放大器

　　6. 溫度傳感器

　　ADT7311是一款窄體8引腳SOIC封裝高精度數(shù)字溫度傳感器。它內(nèi)置一個帶隙溫度基準(zhǔn)源和一個16位ADC，用來監(jiān)控溫度并進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，分辨率為0.0078°C。默認ADC分辨率設(shè)置為13位（0.0625°C）。ADC分辨率為用戶可編程模式，可通過串行接口更改。

　　ADT7311功能框圖

ADT7311功能框圖