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MIPI介紹(CSI DSI接口)



MIPI(mobiles Industry Processor Interface)2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等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聯盟下麵有不同的WorkGroup,分別定義了一係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。統一接口標準的好處是手機廠商根據需要可以從市麵上靈活選擇不同的芯片和模組,更改設計和功能時更加快捷方便。下圖是按照MIPI的規劃下一代智能手機的內部架構.


MIPI是一個比較新的標準,其規範也在不斷修改和改進,目前比較成熟的接口應用有DSI(顯示接口)CSI(攝像頭接口)。CSI/DSI分別是指其承載的是針對CameraDisplay應用,都有複雜的協議結構。以DSI為例,其協議層結構如下 :


CSI/DSI的物理層(Phy Layer)由專門的WorkGroup負責製定,其目前的標準是D-PHYD-PHY采用1對源同步的差分時鍾和14對差分數據線來進行數據傳輸。數據傳輸采用DDR方式,即在時鍾的上下邊沿都有數據傳輸。


D-PHY的物理層支持HS(High Speed)LP(Low Power)兩種工作模式。HS模式下采用低壓差分信號,功耗較大,但是可以傳輸很高的數據速率(數據速率為80M1Gbps); LP模式下采用單端信號,數據速率很低(<10Mbps),但是相應的功耗也很低。兩種模式的結合保證了MIPI總線在需要傳輸大量數據(如圖像)時可以高速傳輸,而在不需要大數據量傳輸時又能夠減少功耗。


CSI接口


CSI-2是一個單或雙向差分串行界麵,包含時鍾和數據信號。CSI-2的層次結構:CSI-2由應用層、協議層、物理層組成。


協議層包含三層:

像素/字節打包/解包層,


.LLP(Low Level Protocol) 層,


.LANE管理層;


物理層規範了傳輸介質、電氣特性、IO電路、和同步機製,物理層遵守MIPI Alliance Standard for D-PHYD-PHYMIPI各個工作組共用標準;所有的CSI-2接收器和發射器必須支持連續的時鍾,可以選擇支持不連續時鍾;連續時鍾模式時,數據包之間時鍾線保持HS模式,非連續時鍾模式時,數據包之間時鍾線保持LP11狀態。


該組織結集了業界老牌的軟硬件廠商包括*大的手機芯片廠商TI、影音多媒體芯片領導廠商意法、全球手機巨頭諾基亞以及處理器內核領導廠商ARM、還有手機操作係統鼻祖Symbian。隨著飛思卡爾、英特爾、三星和愛立信等重量級廠商的加入,MIPI也逐漸被國際標準化組織所認可 。

DSI接口


國際移動行業處理器(MIPI)聯盟日前正式發布了針對移動電話的顯示器串行接口規範(Display Serial Interface SpecificationDSI)DSI基於MIPI的高速、低功率可擴展串行互聯的D-PHY物理層規範。基於SLVS的物理層支持高達1Gbps的數據速率,同時產生極小的噪聲。


基於核心D-PHY技術,DSI增加了功能以滿足移動設備顯示子係統的需要,包括低功率模式、雙向通信、161824位像素的本國語言支持,並具備單一接口驅動4塊顯示屏的能力,以及對緩衝和非緩衝麵板的支持。


MIPI顯示器工作組主席Dick Lawrence在一份聲明中稱,“這一標準給從簡單的低端設備、到高複雜性的智能電話、再到更大型手持平台的廣泛移動係統帶給重大好處。移動產業一直期待著統一到一種開放標準上,而SDI提供了驅動這一轉變的強製性技術。

串行接口一般采用差分結構,利用幾百mV的差分信號,在收發端之間傳送數據。串行比並行相比:更節省PCB板的布線麵積,增強空間利用率;差分信號增強了自身的EMI抗幹擾能力,同時減少了對其他信號的幹擾;低的電壓擺幅可以做到更高的速度,更小的功耗.


MIPI還是一個正在發展的規範,其未來的改進方向包括采用更高速的嵌入式時鍾的M-PHY作為物理層、CSI/DSI向更高版本發展、完善基帶和射頻芯片間的DigRF V4接口、定義高速存儲接口UFS(主要是JEDEC組織)等。當然,MIPI能否*終成功,還取決於市場的選擇。

當前,終端市場要求新設計具有更低功耗、更高數據傳輸率和更小的PCB占位空間,在這種巨大壓力之下,一些智能化且具有更高性能價格比的替代方案開始逐漸為相關設計人員所采用。現在使用的幾種基於標準的串行差分接口當中,MIPI接口在功率敏感同時又要求高性能的移動手持式設備領域中的增長極為迅速。而基帶和顯示器/相機模塊對MIPI顯示器串行接口(Display Serial InterfaceDSI)和相機串行接口(Camera Serial InterfaceCSI-2)協議的廣泛采納,正是這種增長的主要推動力。DSICSI-2是分別針對顯示器和相機要求的邏輯層(logical-level)協議,它們通過物理互連對主機與外設之間的數據進行管理、差錯和通信。MIPI D-PHY規定了連接處理器和外設的物理層的物理及電氣特性,這些MIPI接口為服務移動設備市場而專門設計。

粵公網安備 44030302000604號