前言
MIPI接口的內(nèi)部非常復(fù)雜，如果不是專門(mén)去做MIPI接口，沒(méi)有必要像研究H264一樣往深入的去研究。
我們知道MIPI協(xié)議連接了camera與soc、LCD和soc，作為此間的開(kāi)發(fā)者，我們只需要關(guān)注他怎么使用就可以了
知識(shí)是學(xué)不完的，選取我們有需要的即可
MIPI標(biāo)準(zhǔn)文檔大全
MIPI簡(jiǎn)介
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一個(gè)聯(lián)盟，目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)靈活性。
MIPI聯(lián)盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機(jī)內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn)，比如
- 攝像頭接口CSI
- 顯示接口DSI
- 射頻接口DigRF
- 麥克風(fēng) /喇叭接口SLIMbus
- 等等
統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的好處是手機(jī)廠商根據(jù)需要可以從市面上靈活選擇不同的芯片和模組，更改設(shè)計(jì)和功能時(shí)更加快捷方便。下圖是按照 MIPI的規(guī)劃下一代智能手機(jī)的內(nèi)部架構(gòu)。
MIPI聯(lián)盟的MIPI DSI規(guī)范
MIPI名詞解釋
-
DCS（Display Command Set）
DSC是用于命令模式顯示模塊的標(biāo)準(zhǔn)化命令集 -
DBI、DPI（Display Bus Interface,Display Pixel Interface）
DBI:具有顯示控制器和幀緩沖區(qū)的顯示模塊并行接口
DPI:無(wú)顯示控制器和幀緩沖區(qū)的顯示模塊并行接口 -
DSI、CSI（Display Serial Interface，Camera Serial Interface）
DSI:定義了一個(gè)位于CPU和顯示模組之間的高速串行接口
CSI:定義了一個(gè)位于CPU和攝像模組之間的高速串行接口 -
D-PHY
提供DSI和CSI的物理層定義
MIPI DSI分層結(jié)構(gòu)
- PHY 定義了傳輸媒介，輸入/輸出電路和和時(shí)鐘和信號(hào)機(jī)制。
- Lane Management層：發(fā)送和收集數(shù)據(jù)流到每條lane。
- Low Level Protocol層：定義了如何組幀和解析以及錯(cuò)誤檢測(cè)等。
- Application層：描述高層編碼和解析數(shù)據(jù)流。
command和video模式
DSI兼容的外設(shè)支持Command或Video操作模式，用哪個(gè)模式由外設(shè)的構(gòu)架決定
Command模式是指采用發(fā)送命令和數(shù)據(jù)到具有顯示緩存的控制器。主機(jī)通過(guò)命令間接的控制外設(shè)。Command模式采用雙向接口Video模式是指從主機(jī)傳輸?shù)酵庠O(shè)采用時(shí)實(shí)象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少?gòu)?fù)雜性和節(jié)約成本，只采用Video模式的系統(tǒng)可能只有一個(gè)單向數(shù)據(jù)路徑
D-PHY
D-PHY 描述了一同步、高速、低功耗、低代價(jià)的PHY
PHY配置包括
- 一個(gè)時(shí)鐘lane
- 一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)線
兩路數(shù)據(jù)線的PHY配置如下
三個(gè)主要的lane類(lèi)型
- 單向時(shí)鐘Lane
- 單向數(shù)據(jù)Lane
- 雙向數(shù)據(jù)Lane
D-PHY的傳輸模式
- 低功耗（Low-Power）信號(hào)模式（用于控制）：10MHz (max)
- 高速（High-Speed）信號(hào)模式（用于高速數(shù)據(jù)傳輸）：80Mbps ~ 1Gbps/Lane
D-PHY低層協(xié)議規(guī)定最小數(shù)據(jù)單位是一個(gè)字節(jié)
- 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)必須低位在前，高位在后
D-PHY適用于移動(dòng)應(yīng)用
- DSI：顯示串行接口
一個(gè)時(shí)鐘lane，一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)lane - CSI：攝像串行接口
Lane模組
PHY由D-PHY(Lane模塊)組成
D-PHY可能包含
- 低功耗發(fā)送器—Low-Power Transmitter（LP-TX）
- 低功耗接收器—Low-Power Receiver（LP-RX）
- 高速發(fā)送器—High-Speed Transmitter（HS-TX）
- 高速接收器—High-Speed Receiver（HS-RX）
- 低功耗競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)器—Low-Power Contention Detector（LP-CD）
三個(gè)主要的lane種類(lèi)
- 單向時(shí)鐘Lane
· Master：HS-TX, LP-TX
· Slave：HS-RX, LP-RX - 單向數(shù)據(jù)Lane
· Master：HS-TX, LP-TX
· Slave：HS-RX, LP-RX
-雙向數(shù)據(jù)Lane
· Master, Slave：HS-TX, LP-TX, HS-RX, LP-RX, LP-CD
Lane 全局架構(gòu)
Lane電壓和狀態(tài)
兩個(gè)LP-TX獨(dú)立、單端的驅(qū)動(dòng)一組Lane的兩條線路
四種可能的低壓Lane狀態(tài)
一個(gè)HS-TX差分地驅(qū)動(dòng)一組Lane
兩種可能的高速Lane狀態(tài)
在HS傳輸?shù)臅r(shí)候，LP接收器在數(shù)據(jù)線上執(zhí)行LP-00
線路電壓
- LP：0~1.2V
- HS：100~300mV（電泳200mv）
Lane狀態(tài)
- LP-00,LP-01,LP-10,LP-11(單端)
- HS-0,HS-1(差分)
DATA LANE操作模式
數(shù)據(jù)Lane的三種操作模式
- Escape mode
- High-Speed(Burst) mode,
- Control mode
從控制模式的停止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始的可能事件有
- Escape mode request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00)
- High-Speed mode request (LP-11→LP-01→LP-00)
- Turnaround request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00)
Escape mode是數(shù)據(jù)Lane在LP狀態(tài)下的一種特殊操作
- 在這種模式下，可以進(jìn)入一些額外的功能：LPDT, ULPS, Trigger
- 數(shù)據(jù)Lane進(jìn)入Escape mode模式通過(guò)LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00
- 一旦進(jìn)入Escape mode模式，發(fā)送端必須發(fā)送1個(gè)8-bit的命令來(lái)響應(yīng)請(qǐng)求的動(dòng)作
- Escape mode 使用Spaced-One-Hot Encoding
超低功耗狀態(tài)（Ultra-Low Power State）
- 這個(gè)狀態(tài)下，lines處于空狀態(tài) (LP-00)
時(shí)鐘Lane的超低功耗狀態(tài)
- 時(shí)鐘Lane通過(guò)LP-11→LP-10→LP-00進(jìn)入U(xiǎn)LPS狀態(tài)
- 通過(guò)LP-10 → TWAKEUP →LP-11退出這種狀態(tài)，最小TWAKEUP時(shí)間為1ms
高速數(shù)據(jù)傳輸
- 發(fā)送高速串行數(shù)據(jù)的行為稱為高速數(shù)據(jù)傳輸或觸發(fā)（burst）
- 全部Lanes門(mén)同步開(kāi)始，結(jié)束的時(shí)間可能不同。
- 時(shí)鐘應(yīng)該處于高速模式
各模操作式下的傳輸過(guò)程
- 進(jìn)入Escape模式的過(guò)程 ：LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00→Entry Code → LPD (10MHz)
- 退出Escape模式的過(guò)程：LP-10→LP-11
- 進(jìn)入高速模式的過(guò)程：LP-11→LP-01→LP-00→SoT(00011101) → HSD (80Mbps ~ 1Gbps)
- 退出高速模式的過(guò)程：EoT→LP-11
- 控制模式 - BTA 傳輸過(guò)程：LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00
- 控制模式 - BTA 接收過(guò)程：LP-00→LP-10→LP-11
狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系圖
Escape Mode圖示
時(shí)鐘LANE低功耗狀態(tài)
一條時(shí)鐘Lane可以通過(guò)LP-11 -> LP-10 -> LP-00進(jìn)入低功耗模式ULPS（Ultra-Low Power Status）
退出低功耗模式，通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)度為T(mén)WAKEUP-的1標(biāo)記作為停止?fàn)顟B(tài)，如下
- LP-10 ->TWAKEUP->LP-11
- TWAKEUP的最小值是1ms
高速數(shù)據(jù)傳輸
發(fā)送高速串行數(shù)據(jù)的行為被稱作HS傳輸或burst
傳輸開(kāi)始的流程如下
- LP-11 -> LP-01 ->LP-00 -> SoT(0001_1101)
- 數(shù)據(jù)高速傳輸（HS Data Transmission Burst）
- 所有Lane將同步開(kāi)啟，但可能在不同時(shí)間結(jié)束
- 時(shí)鐘Lane將會(huì)在高速模式，向從機(jī)側(cè)提供DDR時(shí)鐘
結(jié)束的流程如下
- 在最后一個(gè)有效負(fù)載數(shù)據(jù)之后馬上切換成差分狀態(tài)
- 并將此狀態(tài)保持
THS-TRAIL時(shí)間
高速CLK傳輸
在CKL傳輸和低功耗模式間切換時(shí)鐘Lane
- 時(shí)鐘通道是主通道通向從通道的單向通道
- 在HS模式，時(shí)鐘Lane提供低振幅差分DDR時(shí)鐘信號(hào)
- 時(shí)鐘burst總是通過(guò)一個(gè)HS-0狀態(tài)開(kāi)啟和結(jié)束
- 時(shí)鐘burst總是包含偶數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)換
時(shí)序圖如下
D-PHY總結(jié)
Lane模組，Lane狀態(tài)，Lane電壓
Lane模組：LP-TX,LP-RX,HS-TX,HS-RX,LP-CD
Lane狀態(tài)：LP-00,LP-01,LP-10,LP-11,HS-0,HS-1
Line Levels（typical）：LP:0-1.2V,HS:100-300mV(Swing:200mV)
操作模式
escape模式進(jìn)入流程:LP-11 -> LP-10 -> LP-00 -> LP-01 -> LP-00 -> Entry Code -> LPD(10MHz)
escape模式退出流程：LP-10 -> LP-11
高速模式進(jìn)入流程：LP-11 -> LP-01 -> LP-00 -> SoT(0001 1101) -> HSD(80Mbps - 1Gbps)
高速模式退出流程：EoT -> LP-11
控制模式BTA傳輸進(jìn)入流程：LP-11 -> LP-01 ->LP-00 -> LP-10 -> LP-00
控制模式BTA接收進(jìn)入流程：LP-00 -> LP-10 -> LP-11
系統(tǒng)狀態(tài)模式
- 低功耗模式（Low-Power Mode）
- 高速模式（High-Speed Mode）
- 超低功耗模式（Ultra-Low Power Mode）
故障檢測(cè)
- 連接檢測(cè)—Contention Detection（LP-CD）
- 看門(mén)狗計(jì)時(shí)器
- 序列錯(cuò)誤檢測(cè)（錯(cuò)誤報(bào)告）
全局操作定時(shí)參數(shù)
- 時(shí)鐘通道計(jì)時(shí)，數(shù)據(jù)通道計(jì)時(shí)
- 其他的計(jì)時(shí)器—初始化、BTA、從ULPS喚醒
電氣特性
- HS-RX,LP-RX,LP-TX,LP-CD,引腳特訓(xùn)，時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器
- DC和AC特性
DSI
IDisplay Serial Interface
DSI:定義了一個(gè)位于CPU和顯示模組之間的高速串行接口
CSI
Camera Serial Interface
CSI:定義了一個(gè)位于CPU和攝像模組之間的高速串行接口
現(xiàn)在事無(wú)巨細(xì)的完全整理出來(lái)對(duì)我而言沒(méi)有什么意義，剩下內(nèi)容待更
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