一篇文章帶你了解MIPI

2021-01-11 老王看面板

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)移動行業處理器接口聯盟是 2003年由ARM, Nokia, ST(意法半導體),TI(美國德州儀器)四家公司成立的一個聯盟,目的是把手機內部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標準化,從而減少手機設計的複雜程度和增加設計靈活性。MIPI聯盟下面有不同的WorkGroup,分別定義了一系列的手機內部接口標準,比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風/喇叭接口SLIMbus等。

DSI分四層,對應D-PHY、DSI、DCS規範、分層結構圖如下:

1,PHY 定義了傳輸媒介,輸入/輸出電路和和時鐘和信號機制。

2,Lane Management層:發送和收集數據流到每條lane。

3,Low Level Protocol層:定義了如何組幀和解析以及錯誤檢測等。

4,Application層:描述高層編碼和解析數據流。

DSI兼容的外設支持Command或Video操作模式,用哪個模式由外設的構架決定

Command模式是指採用發送命令和數據到具有顯示緩存的控制器。主機通過命令間接的控制外設。Command模式採用雙向接口

Video模式是指從主機傳輸到外設採用時實象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少複雜性和節約成本,只採用Video模式的系統可能只有一個單向數據路徑

D-PHY描述了一個源同步,高速,低功耗,低成本的物理接口。

其配置包含:一個時鐘通道,一個或多個數據通道。

三種主要通道道類型:單向時鐘通道,單向數據通道,雙向數據通道。

傳輸模式:

用於控制目的的低功耗信號模式:10Mbps(最大值)。

用於快速數據流量的高速信令模式:每通道80Mbps~1Gbps。

電氣特性:

LP低功耗模式:高電平典型幅值為1.2V,此時P和N上的信號不是差分信號而是相互獨立的,當P為1.2V,N也為1.2V時,MIPI協議定義狀態為LP11。傳輸速度10Mbps,異步傳輸,單信號,幅值1.2V左右。

HS高速模式:在高速模式下,通道狀態是差分的0或者1,也就是線對內P比N高時,定義為1,P比N低時,定義為0,此時典型的線上電壓為差分200mV左右。傳輸速度80M-1Gbps,同步傳輸,差分信號,幅100-300mV.

MIPI接口優點:

MIPI接口的模組,相較於並口具有速度快,傳輸數據量大,功耗低,抗幹擾好的優點,越來越受到客戶的青睞,並在迅速增長。例如一款同時具備MIPI和並口傳輸的8M的模組,8位並口傳輸時,需要至少11根的傳輸線,高達96M的輸出時鐘,才能達到12FPS的全像素輸出;而採用MIPI接口僅需要2個通道6根傳輸線就可以達到在全像素下12FPS的幀率,且消耗電流會比並口傳輸低大概20MA。由於MIPI是採用差分信號傳輸的,所以在設計上需要按照差分設計的一般規則進行嚴格的設計,關鍵是需要實現差分阻抗的匹配,MIPI協議規定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。

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