FG96-8CH GMSL3/2 用户手册
竹影智能机器人（深圳）有限公司
1. 产品介绍
FG96_8CH GMSL 摄像头平台是一款扩展板，最多可连接 8 路摄像头至 Jetson® AGX Orin™/Xavier™ 模组。该产品完全兼容 NVIDIA Jetson® AGX Orin™/Xavier™ 开发套件。支持自适应不同频率工作，通过软件配置可同时兼容 GMSL1 和 GMSL3、GMSL2 协议，可使用市面上多种类型的 GMSL 摄像头。摄像头电源通过 PoC（同轴供电）方式提供，所有数据、控制信号和电源均通过单根 50Ω 同轴电缆传输，使得摄像头布线灵活且具有强抗 EMI 能力。方便在自主移动机器人（AMR）、无人机（UAV）及汽车系统等应用中安装和使用。
产品介绍
- FG96_8CH GMSL 板是由竹影智能机器人基于 ADI 解串器芯片 MAX9296A 开发的 8 通道 GMSL 采集板，以下简称"采集板"。
- 该采集板最多可同时连接 8 路 GMSL 摄像头，并输出 CSI 信号至 NVIDIA® Jetson AGX Orin™ 开发套件（也可连接 AGX Xavier 开发套件）。
- 通过软件配置，MAX9296 可自适应解码不同速率的 GMSL1 和 GMSL3、GMSL2（3G/6G）摄像头。可替换为 MAX96792 芯片以支持 GMSL3 摄像头。
- NVIDIA Jetson® AGX Orin™ 开发套件上的 120-Pin 接口无法提供摄像头所需的电源。
- 因此，采集板配备了可插拔的外部 DC 电源接口，支持 12V~24V 输入（可使用与开发套件相同的电源适配器）。
- 方便在自主移动机器人（AMR）、无人机（UAV）及汽车系统等应用中安装和使用。
1.1 产品图片
1.2 产品特性
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 协议兼容性 | 兼容 GMSL3、GMSL2 和 GMSL1 协议 |
| 供电方式 | 同轴供电（Power over Coax） |
| 电压输出 | 摄像头电源支持宽电压输出 |
| 保护功能 | 内置过压和短路保护 |
| 电源控制 | 摄像头电源可通过软件控制 |
| 尺寸 | 紧凑尺寸，适配 AGX Orin/Xavier 开发套件 |
1.3 产品规格
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 尺寸 | 104mm × 74mm |
| 重量 | 50g |
| Jetson 开发套件接口 | 120Pin 高密度连接器，NVIDIA Jetson "摄像头扩展接口" |
| 摄像头输入 | 8 路 GMSL3、GMSL2 或 GMSL1 摄像头（兼容 RGB/RGBD） |
| 解串器 | ADI MAX9296A，每个解串器连接一路 4-Lane MIPI |
| MIPI 输出 | CSI-2 v1.3（共 16 Lanes） |
| 摄像头连接器 | Amphenol 单端立式/卧式同轴 FAKRA 连接器 |
| PoC（同轴供电） | 8 路摄像头供电，由 GMSL 板提供，PoC 9.5V |
| 电源输入 | 支持外部 12V~24V @ 4A MAX |
| 工作温度 | -20°C ~ +65°C |
| 保修 | 一年保修及技术支持 |
3. 安全须知
使用产品前，请务必仔细阅读本文档，初步了解产品。请始终遵守本手册中的安全须知，以确保人身安全并避免设备损坏。因操作不当造成的设备损坏或人身财产损失，制造商不承担责任。
3.1 人身安全
- 操作设备前，请穿戴防静电工作服、防静电手套或腕带，并摘下首饰、手表及其他导电物品，以免触电或烧伤。
- 发生火灾时，请撤离建筑物或设备区域，按下火警铃或拨打消防电话。任何情况下均不得重新进入正在燃烧的建筑物。
3.2 供电电压
- FG96_8CH_GMSL 载板支持输入电压范围：12V~24V，电流：2A 及以上
3.3 环境要求
- 工作温度：-20°C ~ 65°C
- 通风：安装的计算平台周围必须保持良好的通风。
- 接地：电源适配器必须正确接地。特殊场景下可能需要使用接地螺钉进行接地连接。
3.4 ESD 防护
电子元器件和电路对静电放电敏感。虽然我司对板上的主要接口设计了防静电保护，但很难保护所有元器件和电路。因此，在处理任何电路板元器件时，请遵循以下 ESD 防护措施：
- 运输和存储期间，在安装前，请将板卡置于防静电袋中。
- 接触板卡前，佩戴接地腕带以释放身体静电。
- 仅在 ESD 安全区域操作板卡。
- 避免在铺设地毯的区域移动板卡。
4. 框图
4.1 框图说明
注意事项：
- I2C 总线编号与硬件位置对应（匹配连接器 J2 引脚），总线编号可能与软件中列出的不一致。
- 同轴供电为共用供电，但每条 GMSL 线路均有独立的 PoC（同轴供电）滤波电路。
5. 元器件布局图
5.1 布局图
6. 外部接口
7.1 接口概述
| 编号 | 名称 | ID | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | CAM0 | J3 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 2 | CAM1 | J7 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 3 | CAM2 | J6 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 4 | CAM3 | J8 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 5 | CAM4 | J9 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 6 | CAM5 | J10 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 7 | CAM6 | J11 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 8 | CAM7 | J12 | FAKRA 同轴连接器，GMSL 输入 |
| 9 | 电源输入 | J1 | 规格：HC-5557-2*2A |
| 10 | 外部触发 | J5 | 2*3P 连接器 |
| 11 | BTB 连接器 | J2 | BTB 高速连接器，120Pin |
7. 接口功能
7.1 J1 - 电源输入接口
功能： 电源输入
ID： J1
型号： HC-5557-2*2A
| 引脚 | 信号 |
|---|---|
| 1 | 12V~24V |
| 2 | GND |
| 3 | 12V~24V |
| 4 | GND |
7.2 J5 - 外部触发接口
功能： 外部触发信号输入
ID： J5
型号： 2.54-2*3P
| 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | 4 | CAM0_7_SYNC3 |
| 2 | CAM0_7_SYNC1 | 5 | CAM0_7_SYNC4 |
| 3 | CAM0_7_SYNC2 | 6 | CAM0_7_SYNC5_CON |
7.2 J3/J6/J7/J8/J9/J10/J11/J12 - FAKRA 连接器
功能： GMSL 摄像头接口
ID： J3, J6, J7, J8, J9, J10, J11, J12
型号： Amphenol 2FA1-NZSP-PCBB6
说明： GMSL 摄像头接口基于 V4L2（Video for Linux），为驱动程序和应用程序提供了统一的接口规范，便于应用开发。若连接 8 路标准 YUV 摄像头，固件升级后将显示如下设备映射关系。
8.3.1 FAKRA 连接器引脚定义
| 引脚 | 信号 |
|---|---|
| 1 | MAXx_SIOA_P |
| 2 | GND |
| 3 | GND |
| 4 | GND |
| 5 | GND |
8.3.2 物理接口与设备节点映射
| 物理接口 | ID | 设备节点 |
|---|---|---|
| GMSL1 (CAM0) | J3 | /dev/video0 |
| GMSL2 (CAM1) | J7 | /dev/video1 |
| GMSL3 (CAM2) | J6 | /dev/video2 |
| GMSL4 (CAM3) | J8 | /dev/video3 |
| GMSL5 (CAM4) | J9 | /dev/video4 |
| GMSL6 (CAM5) | J10 | /dev/video5 |
| GMSL7 (CAM6) | J11 | /dev/video6 |
| GMSL8 (CAM7) | J12 | /dev/video7 |
7.2 J2 - BTB 连接器
功能： 模组连接接口
ID： J2
型号： 120PIN 高度 16mm QTH-060-04-F-D-A-K-TR
7.3.1 J2 连接器引脚定义（120Pin）
| 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 | 引脚 | 信号 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MAX1_CSI0_DATA0_P | 31 | MAX2_CSI2_DATA1_P | 61 | MAX3_CSI5_DATA0_N | 91 | NC |
| 2 | MAX1_CSI1_DATA0_P | 32 | MAX2_CSI3_DATA1_P | 62 | MAX4_CSI7_DATA0_N | 92 | MAX4_PWDNB |
| 3 | MAX1_CSI0_DATA0_N | 33 | MAX2_CSI2_DATA1_N | 63 | GND | 93 | MAX1_PWDNB |
| 4 | MAX1_CSI1_DATA0_N | 34 | MAX2_CSI3_DATA1_N | 64 | GND | 94 | NC |
| 5 | GND | 35 | GND | 65 | NC | 95 | MAX2_PWDNB |
| 6 | GND | 36 | GND | 66 | NC | 96 | CAM0_7_SYNC2 |
| 7 | MAX1_CSI0_CK_P | 37 | MAX3_CSI4_DATA0_P | 67 | NC | 97 | CAM0_7_SYNC4 |
| 8 | NC | 38 | MAX4_CSI6_DATA0_P | 68 | NC | 98 | CAM0_7_SYNC3 |
| 9 | MAX1_CSI0_CK_N | 39 | MAX3_CSI4_DATA0_N | 69 | GND | 99 | GND |
| 10 | NC | 40 | MAX4_CSI6_DATA0_N | 70 | GND | 100 | GND |
| 11 | GND | 41 | GND | 71 | MAX3_CSI5_DATA1_P | 101 | NC |
| 12 | GND | 42 | GND | 72 | MAX4_CSI7_DATA1_P | 102 | NC |
| 13 | MAX1_CSI0_DATA1_P | 43 | MAX3_CSI4_CK_P | 73 | MAX3_CSI5_DATA1_N | 103 | NC |
| 14 | MAX1_CSI1_DATA1_P | 44 | MAX4_CSI6_CK_P | 74 | MAX4_CSI7_DATA1_N | 104 | NC |
| 15 | MAX1_CSI0_DATA1_N | 45 | MAX3_CSI4_CK_N | 75 | I2C_HUB_SCL_R | 105 | NC |
| 16 | MAX1_CSI1_DATA1_N | 46 | MAX4_CSI6_CK_N | 76 | NC | 106 | NC |
| 17 | GND | 47 | GND | 77 | I2C_HUB_SDA_R | 107 | NC |
| 18 | GND | 48 | GND | 78 | NC | 108 | VCC_3V3 |
| 19 | MAX2_CSI2_DATA0_P | 49 | MAX3_CSI4_DATA1_P | 79 | GND | 109 | NC |
| 20 | MAX2_CSI3_DATA0_P | 50 | MAX4_CSI6_DATA1_P | 80 | GND | 110 | VCC_3V3 |
| 21 | MAX2_CSI2_DATA0_N | 51 | MAX3_CSI4_DATA1_N | 81 | NC | 111 | NC |
| 22 | MAX2_CSI3_DATA0_N | 52 | MAX4_CSI6_DATA1_N | 82 | AVDD_CAM_2V8 | 112 | NC |
| 23 | GND | 53 | GND | 83 | NC | 113 | NC |
| 24 | GND | 54 | GND | 84 | NC | 114 | NC |
| 25 | MAX2_CSI2_CK_P | 55 | NC | 85 | CAM0_7_SYNC1 | 115 | GND |
| 26 | NC | 56 | NC | 86 | NC | 116 | GND |
| 27 | MAX2_CSI2_CK_N | 57 | NC | 87 | NC | 117 | CAM0_7_SYNC5 |
| 28 | NC | 58 | NC | 88 | NC | 118 | VCC_3V3 |
| 29 | GND | 59 | MAX3_CSI5_DATA0_P | 89 | NC | 119 | POC_PWR_EN |
| 30 | GND | 60 | MAX4_CSI7_DATA0_P | 90 | MAX3_PWDNB | 120 | VCC_3V3 |
8. 摄像头测试
8.1 摄像头配置
支持动态摄像头检测和加载。运行 sudo fzcam_ui 配置 CAM1~8，然后选择不同的摄像头品牌和传感器型号。
操作步骤：
- 选择摄像头节点的"GMSL 位置"
- 选择"制造商"
- 选择"型号"
- 保存配置
- 运行配置
8.2 摄像头配置界面
8.3 RGB 摄像头快速验证及参考代码
设备支持使用 Gstreamer 进行视频输出，图像采集和显示方法如下：
8.3.1 8MP 摄像头（3840×2160）
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw, format=(string)UYVY, width=(int)3840, height=(int)2160" ! videoconvert ! fpsdisplaysink video-sink=xvimagesink sync=false
8.3.2 5MP 摄像头（2880×1860）
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw, format=(string)UYVY, width=(int)2880, height=(int)1860" ! videoconvert ! fpsdisplaysink video-sink=xvimagesink sync=false
8.3.3 2MP 摄像头（1920×1080）
gst-launch-1.0 -ev v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw, format=(string)UYVY, width=(int)1920, height=(int)1080" ! fpsdisplaysink text-overlay=0 video-sink=fakesink sync=0
8.3.4 1MP 摄像头（1280×720）
gst-launch-1.0 -ev v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw, format=(string)UYVY, width=(int)1280, height=(int)720" ! fpsdisplaysink text-overlay=0 video-sink=fakesink sync=0
注意： 其他分辨率的摄像头，请根据具体摄像头参数进行配置。请联系我们的销售团队或访问我们的网站获取摄像头支持列表。
9. 保修条款
9.1 重要声明
竹影智能机器人（深圳）有限公司保证，据其所知，所提供的所有产品均无材料和工艺缺陷，并完全符合原厂出厂规格。
竹影智能机器人（深圳）有限公司的保修涵盖所有原厂产品。对于经销商配置的配件故障，请联系经销商解决。本公司提供的所有产品均享有一年保修（保修期外提供终身维修服务）。保修期从制造日期起算。对于保修期内维修的产品，维修部件享受延长 12 个月的保修期。除非竹影智能机器人（深圳）有限公司另行通知，原始发货单上的日期即为制造日期。
9.2 如何获得保修服务
如果您的产品在保修期内无法正常运行，请联系竹影智能机器人（深圳）有限公司获取保修服务。申请保修时，请出示您的购买发票（这是您享有保修服务的凭证）。
9.3 保修处理流程
申请保修服务时，您需要遵循竹影智能机器人（深圳）有限公司指定的问题判定和解决流程。您需要接受技术人员通过电话、微信或电子邮件进行的初步诊断。您需要填写我们提供的维修表上的所有问题，以确保我们准确判断故障原因和损坏位置（对于超出保修期的产品，我们还将提供费用估算供您确认）。
竹影智能机器人（深圳）有限公司保留对所申请产品进行"维修"或"更换"的权利。如果产品被"更换"或"维修"，更换下来的"故障"产品或维修后的"故障"部件将退回竹影智能机器人（深圳）有限公司。
由于部分维修产品需要发往原厂，为避免意外损失，竹影智能机器人（深圳）有限公司建议您购买运输保险。如果您放弃保险，竹影智能机器人（深圳）有限公司不对运输过程中货物的损坏或丢失承担责任。
对于保修期内的产品：
- 用户承担将产品返厂的单程运费
- 竹影智能机器人（深圳）有限公司承担将维修后的产品返回用户的运费
9.4 以下情况不在保修范围内
- 安装不当、误用或滥用（如超过工作载荷等）
- 维护不当（如火灾、爆炸等）或自然灾害（如雷击、地震、台风等）导致的故障或损坏
- 对产品进行的改动（如电路特性、机械特性、软件特性、防腐处理等）
- 明显由使用不当造成的其他故障（如过压、欠压、反极性、引脚弯折或折断、总线连接错误、元器件脱落、静电击穿、外力挤压、跌落损坏、温度过高、湿度过高、运输不当等）
- 产品上的标识和部件编号已被删除或移除
- 产品已超出保修期
9.5 特别说明
如果多台产品出现相同故障或同一设备上反复出现相同故障，为查明原因并确认责任，我司保留要求用户提供外围设备物理或技术信息的权利，如显示器、外部设备、线缆、电源、连接图、系统结构图等。否则，我们保留拒绝提供保修服务的权利。维修将按市场价格收费，并需缴纳维修押金。
文档版本： V2
公司名称： 竹影智能机器人（深圳）有限公司