打破USB3.0接口芯片领域西方掣肘-方寸微电子超高速接口芯片在机器视觉领域应用
伴随着工业发展进程及工业4.0时代的到来，机器智能化也逐渐成为现实。机器视觉是机器智能范畴最重要的前沿分支之一，也是智能制造装备的关键零部件。根据德勤《中国人工智能白皮书》数据显示，2019年我国人工智能市场规模已经达到500亿美元，根据赛迪顾问数据，至2020年，中国智能制造装备市场预计可达2万亿元。ggii数据显示，2019年中国机器视觉市场规模65.50亿元，同比增长21.77%。2014-2019年复合增长率为28.36%。人工智能的发展与智能制造装备的渗透将双重加速机器视觉的进步。
而如今，中外核心技术之争日趋白热化，尤其是国产替代技术领域，拥有高精尖的自研技术已经成为重中之重。方寸微电子作为国产芯片设计厂商不断在技术水平、方案适配等方面取得了不同程度的突破。而为解决usb3.0接口芯片被国外“卡脖子”的问题，方寸微电子在2019年发布国内首款usb3.0超高速接口芯片，为国产自研芯片领域注入一针强心剂。
大力发展国有产业大势所趋 自研技术和产品正在腾飞
工业4.0离不开智能制造，智能制造离不开机器视觉。机器视觉是实现工业自动化和智能化的必要手段，相当于人类视觉在机器上的延伸，机器视觉一般具有高度自动化、高效率、高精度和适应较差环境等优点。机器视觉行业里工业相机硬件都需要芯片技术和集成电路。其中，usb3.0接口芯片国内空白，完全依赖进口。
图1：usb接口工业相机
图2：工业相机内部结构
t630高速接口芯片是方寸微电子拥有自主知识产权的纯国产usb3.0超高速控制器芯片，终断了usb3.0接口控制器被西方品牌垄断的历史。截止目前，方寸微电子t630芯片已量产并批量向客户供应，其优良的性能、本地化的技术支持、可靠的品质、稳定的交期得到了客户的一致好评。
t630采用与欧美畅销品牌兼容的封装形式，工程师可参照例程稍做修改即可完成核心产品国产替代解决方案。t630作为usb3.0超高速接口芯片，配合 fpga，打通由外部设备至主机端的超高速双向数据传输通路，实现usb3.0超高速接口在机器视觉方面的应用。主机端通过 usb3.0 接口与 t630 相连接，t630 与 fpga 通过 muxio 接口连接，接口模式可设置为 fifo 主或 fifo 从。通路中，主机端负责发起数据传输请求，t630 响应主机请求，fpga 作为数据源端或目的端，经由 fifo 接口发送或接收应用数据。
图3：t630工业相机原理框图
本应用示例中，t630 支持如下传输特性：
• 支持 usb3.0，接口速率 5gbps，向下兼容 usb2.0/usb1.1
• 支持数据流式加解密
• 支持控制/中断/批量传输类型
• 支持数据 dma 传输
• 支持大批量数据流协议
• 支持 fifo 主/fifo 从两种模式
t630高速接口芯片除在工业相机领域应用外，还广泛适用于视频采集卡、工业采集卡、打印机、扫描仪、数字摄像机、测量采集设备等众多需要usb3.0接口的场合。该芯片集成国产 32 位高性能 risc cpu，支持 usb3.0、 muxio、 i2c、 qspi、 uart 等多种接口，可快速在嵌入式主板上与 fpga/cpu 进行通讯对接， 作为 usb3.0 外扩接口芯片与 pc 或者服务器实现数据传输。同时该芯片提供完整的 sdk 供客户进行定制化开发，尤其针对典型应用场景提供了源码级方案支撑，可帮助客户缩短产品开发周期、降低整体开发成本，提升产品市场竞争力。
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