MIPI CSI-2 Pinbelegung Raspberry PI und Jetson Nano

Bei embedded Vision Lösungen werden Bildsensoren meist durch MIPI CSI (Mobile Industry Processor Interface, Camera Serial Interface) mit dem Host-Board verbunden. MIPI CSI stammt ursprünglich aus der Welt von Smartphones. Der Host kommuniziert mit dem Bildprozessor (Image Signal Processor, ISP) über einen I2C Bus, während die Bilddaten ebenfalls seriell über Lanes zum Host übertragen werden. Am verbreitetsten ist dabei der CSI-2 Standard. Üblich ist die Verwendung von 2 oder 4 Lanes pro Bildsensor, es können so bis zu 6Gbit/s erreicht werden. Bildsensor und Host werden dabei in der Regel über ein Flachbandkabel bis maximal 40cm Länge verbunden. Viele heutige SoCs unterstützen MIPI CSI direkt, andere Lösungen setzen FPGAs ein. Der MIPI CSI Standard standardisiert NICHT die Steckverbindungen, so das es hier viele verschiedene Varianten gibt. Zu den bekanntesten Playern in der embedded Vision Welt gehören hier NXP, Raspberry und Nvidia.

Die Steckverbindungen bei den Raspberry PI und Nvidia Jetson Boards sind sehr ähnlich. Im Falle der Raspberry PI Boards werden zwei verschiedene Konnektoren benutzt, 15 polige 1,0mm pin pitch FFC/FPC Konnektoren bei den größeren Boards und 22 polige 0,5mm pin pitch FFC/FPC Konnektoren bei den Zero- und Compute Module IO Modellen.

ACHTUNG: die BREITEREN FFC/FPC Konnektoren sind dabei die 15 polige Ausführung und besitzen nur 2 Lanes, die SCHMALEREN FFC/FPC Konnektoren sind 22 polig. Bei Jetson Nano werden die zusätzlichen Pins für zwei weitere Lanes benutzt, also in der Summe 4 Lanes, bei Raspberry PI Zeros und Raspberry PI Compute Module IO Boards werden die zusätzlichen zwei Lanes dagegen nicht beschaltet:

15 Pin15 Pin NameBezeichnung22 Pin Name22 Pin
1GNDGroundGND1
2CAM_D0_NMIPI Data Lane 0 NegativeCAM_D0_N2
3CAM_D0_PMIPI Data Lane 0 PositiveCAM_D0_P3
4GNDGroundGND4
5CAM_D1_NMIPI Data Lane 1 NegativeCAM_D1_N5
6CAM_D1_PMIPI Data Lane 1 PositiveCAM_D1_P6
7GNDGroundGND7
8CAM_CK_NMIPI Clock Lane NegativeCAM_CK_N8
9CAM_CK_PMIPI Clock Lane PositiveCAM_CK_P9
  GroundGND10
  MIPI Data Lane 2 NegativeCAM_D2_N11
  MIPI Data Lane 2 PositiveCAM_D2_P12
  GroundGND13
  MIPI Data Lane 3 NegativeCAM_D3_N14
  MIPI Data Lane 3 PositiveCAM_D3_P15
10GNDGroundGND16
11CAM_IO0Power EnableCAM_IO017
12CAM_IO1LED IndicatorCAM_IO118
  GroundGND19
13CAM_SCLI2C SCLCAM_SCL20
14CAM_SDAI2C SDACAM_SDA21
15CAM_3V33.3V Power OutputCAM_3V322
Pinbelegung MIPI CSI-2 FFC/FPC Konnektoren 15- und 22 polig

Verschiedene Kameramodelle von ArduCAM unterstützen alle 4 Lanes. Daher unterscheiden sich teilweise die Flachbandkabel von ArduCAM zu denen von Raspberry (volle Belegung mit allen 4 Lanes bei 22 polig zu 22 polig). Aus dem gleichen Grund werden bei ArduCAM Kameras meist die schmaleren 22 poligen Konnektoren verwendet.

Flachbandkabel als Adapter 15polig zu 22 polig mit 2 Lanes
Original Raspberry HQ Kamera mit 15 poligem Konnektor
ArduCAM Variante der HQ Kamera mit 22 poligem Konnektor