看看我們揭露了相機模組傳輸時的那些祕密!

非侵入式主動訊號探測(Non-intrusive active signal probing)是一個強大的技術,能協助設計工程師測試、驗證並除錯各種新型高速介面。然而,由於訊號點常位於難以觸及的區域,使用多支探棒往往會顯得雜亂,並導致測試設置充滿挑戰。Introspect的RSH2遠端取樣探頭(Remote Sampling Head) 提供了一個簡單且連接器化的介面,可輕鬆連接至多通道平行高速匯流排。這種乾淨且使用者友好的解決方案,能針對各種應用進行簡單的配置。
在本文中,我們將示範如何使用RSH2來探測運作中的智慧型手機相機。當然你也可以將這樣的除錯方式,應用在無人機、機器人或穿戴裝置等任何採用影像感測器的終端產品開發除錯上,請繼續閱讀,以了解在此測試過程中揭露了哪些資訊。
測試設置
此過程的硬體包含一個RSH2,其透過Solder-down probe tips與智慧型手機相連,如底下的圖1所示。我們所擷取的是一條承載CSI-2相機數據封包的D-PHY匯流排。該手機中使用了四個資料通道(Data Lanes)和一個時脈通道(Clock Lane),並且所有這些通道都將同時進行訊號擷取。手機內的封包被RSH2捕獲後,會被傳輸至SV5C-DPRXCPRX,MIPI D-PHY和C-PHY分析儀中進行處理與分析。

圖1:RSH2、待測手機以及SV5C-DPRXCPRX D-PHY分析儀的設置
捕獲即時數據
硬體設置完成後,得益於Introspect Pinetree軟體,使用SV5C-DPRXCPRX D-PHY分析儀來捕獲資料變得非常簡單。使用者只需在軟體中選擇對應的工具即可開始捕獲。在此處,我們正在擷取手機相機與應用處理器(AP)之間的高速數據。資料正以CSI-2封包的格式在匯流排上傳輸,因此我們在軟體中設定CSI協定後來執行此次捕獲。我們的觸發條件設定為Frame Start,且設定觸發後,擷取一整個Frame資料。

圖2:Pinetree軟體的螢幕截圖,顯示測試程序中的CSI資料捕獲設定
分析結果與揭開神祕資料的面紗
捕獲完成後,結果會整齊地呈現在軟體的視窗中。在「CSI Packets」分頁下,呈現了每個封包的大小、資料、Burst和時序等詳細資訊。例如在下圖中,我們可以看到第一個捕獲的Data Type為frameStart,這與我們所設定的觸發條件完全相符。我們在這個視窗中注意到了一個有趣的現象,部分封包是透過虛擬通道0(VC0)發送,而另一部分則是透過虛擬通道1(VC1)發送。這意味著匯流排上正在同時傳輸兩個影像,而不是只有一個!

圖3:軟體的資料解析內容
為了進一步確認這一點,我們可以切換到「Frames」分頁,這個分頁整齊地儲存並顯示了從手機中捕獲到的影像。軟體同時也會顯示這個影像的詳細資訊,例如資料類型、影像解析度以及Frame Rate。

圖4:軟體中「Frames」分頁的螢幕截圖
我們在這裡可以清楚地看到,實際上確實捕獲到了兩個影像:一個在VC0上,另一個在VC1上!第一個影像(VC0)是手機相機的輸出,在此場景中,相機正對著天花板和實驗室的一些通風管線。接著我們可以看一下在VC1上的第二個影像,如下圖所示:

圖5:在VC1上發送的第二個影像
這個影像較小,看起來是第一個影像的subset。因此,在我們所捕獲的主影像之Frame Start與Frame End期間內,手機還發送了一個獨立的影像影格,其中似乎包含了一些自動對焦資訊。許多現代智慧型手機相機都會運用一些運算技巧,例如相位對焦(PDAF),來產生具有專業質感的影像。這款手機看起來正是使用了某些感測器內建處理(In-sensor Processing)技術,這展現出了這個裝置高效的設計配置。
RSH2遠端取樣探頭的優勢
🔹極小化負載效應(Minimized Loading):對於MIPI或embedded DisplayPort(eDP)等低電壓應用特別有用。
🔹低雜訊(Low Noise):實現高可靠度的協定分析或位元錯誤率測試(BERT)。
🔹多種連接模式(Multiple Connection Modes):可對待測裝置(DUT)進行永久性或臨時性的連接。
結論
您是否渴望親眼看看這一切是如何即時運作的?在這部影片中,我們將帶您走過使用 RSH2 探測智慧型手機相機的完整操作流程。
How to Probe Live Traffic on a Smartphone Camera with the RSH2 Remote Sampling Head
最後,如您所見,RSH2遠端取樣探頭是一款極具彈性的示波器探測解決方案,具備擷取意料之外資料的能力。從大型智慧型手機OEM廠商使用RSH2對生產線上的顯示器介面進行品質篩選,到主要SoC製造商的相機實驗室需要驗證與不同影像感測器供應商的互通性,RSH2都是探測訊號時不可或缺的工具。RSH2不僅與我們精選的協定分析儀和訊號產生器相容,它還相容於任何50歐姆的示波器!因此,您可以將它加入到幾乎任何現有的測試與量測設置中,打造出極其乾淨且高效的工作檯區域。
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