01
课程导论与系统概览
AXI总线简介 · 摄像头输入系统架构 · 课程目标与学习路径
概览入门
02
摄像头传感器基础
CMOS与CCD传感器原理 · 分辨率与帧率 · 像素时钟与行场同步
传感器时序
03
MIPI CSI-2接口协议
MIPI联盟与CSI-2标准 · Lane与Data Type · 长包与短包格式
MIPI协议
04
D-PHY物理层
D-PHY工作模式 · 高速与低功耗状态 · 时钟与数据通道
物理层D-PHY
05
摄像头驱动I2C配置
I2C总线协议 · 摄像头寄存器读写 · 初始化序列设计
I2C驱动
06
视频数据格式解析
RAW8/10/12 · RGB565/888 · YUV422/420
格式RAWYUV
07
行同步与帧同步设计
HREF与VSYNC时序 · 数据有效窗口 · 同步信号生成逻辑
同步时序
08
像素时钟域跨时钟域处理
单比特同步器 · 多比特FIFO · 异步FIFO深度计算
跨时钟域FIFO
09
VDMA写通道设计
AXI4-Stream转AXI4-MM · 帧缓存地址计算 · 写控制状态机
VDMA写通道
10
VDMA读通道设计
AXI4-MM转AXI4-Stream · 帧缓存读取调度 · 读控制状态机
VDMA读通道
11
AXI4-Stream协议详解
TVALID/TREADY握手 · TLAST与TKEEP · 数据对齐与填充
Stream握手
12
AXI4-Full协议详解
突发传输 · 地址与数据通道 · 写响应通道 · Outstanding传输
AXI4-Full突发
13
AXI4-Lite协议详解
寄存器读写操作 · 地址映射 · 响应信号处理
AXI4-Lite寄存器
14
帧缓存DDR控制器接口
DDR初始化 · Bank管理与行激活 · 读写时序与效率优化
DDR控制器
15
图像缩放模块设计
双线性插值算法 · 行缓冲Line Buffer · 缩放系数计算
缩放插值
16
色彩空间转换模块
RGB转YUV矩阵运算 · YCbCr转RGB · 色度子采样
色彩转换
17
图像去马赛克算法
Bayer模式插值 · 边缘导向插值 · 伪彩色抑制
去马赛克ISP
18
自动曝光与白平衡
直方图统计 · 平均亮度计算 · 增益控制与色温校正
AEAWB
19
帧率控制与丢帧策略
帧计数器 · 帧超时检测 · 动态帧率调整
帧率丢帧
20
多摄像头同步采集
硬件触发同步 · 时间戳对齐 · 帧ID管理
多摄像头同步
21
AXI Interconnect与地址映射
多主多从互联 · 地址译码 · 仲裁策略
互联地址映射
22
中断控制器设计
帧完成中断 · 错误中断 · 中断优先级与向量表
中断控制器
23
性能分析与带宽计算
像素时钟与AXI时钟关系 · 总线利用率 · 帧率瓶颈分析
性能带宽
24
调试与验证方法
ILA与VIO调试 · 仿真波形分析 · 常见时序问题排查
调试ILA
25
FPGA原型验证
开发板选型 · 管脚约束 · 时钟资源分配
FPGA原型
26
低功耗设计技巧
时钟门控 · 数据路径门控 · 动态电压频率调整
低功耗门控
27
系统集成与测试
子系统连接 · 端到端数据流测试 · 图像质量评估
集成测试
28
常见问题与解决方案
数据丢失 · 图像撕裂 · 帧不同步 · 带宽不足
FAQ调试
29
进阶话题：HDR与ISP
HDR高动态范围成像 · RAW域处理 · ISP流水线架构
HDRISP
30
课程总结与项目实战
综合项目设计 · 设计文档撰写 · 未来学习方向
实战总结