文章目錄
- 前言
- 一、MIPI的專業名詞解釋
- 二、MIPI傳輸原理
- 三、MIPI資料電平標準
- 四、控制模式下各模式的傳輸程序
- 總結
前言
??MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是由ARM, ST ,TI等公司成立的一個聯盟，目的是確定并推動移動應用處理器介面的開放性標準，為移動應用處理器的標準硬體和軟體界面確立規范，減少設計的復雜度，提高設計的靈活性，就如我們比較常見的攝像頭介面CSI、顯示介面DSI、射頻介面DigRF、麥克風/喇叭介面等，MIPI作為一個介面標準，它包括應用層，協議層，物理層，下面主要總結關于MIPI物理層（D-PHY）的一些知識點，
一、MIPI的專業名詞解釋
??1.CSI（Camera Serial Interface）:主要指攝像模塊（影像傳感器等）的MIPI介面，
??2.DSI（Display Serial Interface）:主要指顯示模塊（顯示屏等）的MIPI介面，
??3.lane:MIPI里面的基本資訊傳輸單元，兩塊使用MIPI連接的芯片，中間使用差分信號對進行連接，收發端各有一個Lane模塊，完成資料收發，有時我們經常說的幾個lane傳輸資料，可理解成幾對差分對傳輸資料，注意：lane并不是差分對，它是收發器里面的一個模塊，它包括低功耗發射器（LP-TX），低功耗接收器（LP-RX），高速發射器（HS-TX），高速接收器（HS-RX）,低功耗競爭檢測器（LP-CD），
??4.C-PHY：C-PHY主要時為了提高傳輸的帶寬，C-PHY沒有同步時鐘，時鐘時嵌套在資料中，其中物理層和D-PHY完全不同，線路上采用A/B/C三線系統等等，
??5.D-PHY：提供了對DSI （串行顯示介面）和CSI（串行攝像頭介面）在物理層上的定義，采用一個差分時鐘和1-4對差分資料線來傳輸資料，D-PHY的物理層支持HS（High Speed）和LP（Low Power）兩種作業模式，HS模式下采用低壓差分信號，用于傳輸影像信號，資料傳輸采用DDR方式，即在時鐘的上下邊沿都有資料傳輸，資料傳輸速率為80M～2.5Gbps，功耗較高，LP模式下采用單端信號（LVCMOS信號），用于傳輸初始化控制信號，資料速率小于10Mbps，功耗較低，目前MIPI中運用的最多，
二、MIPI傳輸原理
??1.MIPI的D-PHY組成：由下圖可知1lane由功耗發射器（LP-TX），低功耗接收器（LP-RX），高速發射器（HS-TX），高速接收器（HS-RX）,低功耗競爭檢測器（LP-CD）組成，MIPI信號可以由一對差分時鐘和任意對差分資料組成資料傳輸通道，（1lane CLK+1lane DATA，1lane CLK+2lane DATA，1lane CLK+3lane DATA等），
下圖為MIPI的D-PHY結構組成圖
??2.MIPI的資料傳輸：MIPI信號的傳輸分為兩個模式，①控制模式：在控制模式下，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單端信號，當P為1.2V，N也為1.2V時，MIPI協議定義狀態為LP11，同理，當P為1.2V，N為0V時，定義狀態為LP10，依此類推，控制模式下可以組成LP11，LP10，LP01，LP00四個不同的狀態組成，控制模式下這4個不同狀態組成的不同時序代表著將要進入或者退出高速模式等；如下圖可知:控制信號經過LP11-LP01-LP00后，進入高速模式，用于傳輸影像資訊，此時資料通過差分信號（±200mV）進行資料的傳輸，
下圖為MIPI信號傳輸圖
三、MIPI資料電平標準
??控制模式：單端信號，幅度為1.2V，通過PN電平可構成LP11，LP10，LP01，LP00四個狀態，從而通過這四個狀態可以組成不同的控制模式，資料傳輸速率小于10MHz，
??高速模式：差分信號（SLVS），直流分量200mV，差分擺幅為±200mV，資料傳輸速率為80M～2.5Gbps，
四、控制模式下各模式的傳輸程序
1.進入Escape模式的程序：LP-11—>LP-10—>LP-00—>LP-01—>LP-00—>Entry Code—>LPD，（10MHz）
2.退出Escape模式的程序：LP-10—>LP-11，（10MHz）
3.進入高速模式的程序：LP-11—>LP-01—>LP-00—>SOT(00011101)—>HDS，（80MHz—1GHz）
4.退出高速模式：EOT—>LP-11，
5.控制模式到BAT傳輸程序：LP-11—>LP-10—>LP-00—>LP-01—>LP-00，
6.控制模式到BAT接受程序：LP-00—>LP-10—>LP-11，
下圖為各種模式的狀態轉化圖
??
總結
??我們知道MIPI信號是以包的形式傳輸，在MIPI的CSI和DSI中，盡管他們的物理層都是采用D-PHY，但是它們的應用場景是完全不一樣的，在協議層它們的短包行同步頭，場同步頭和封包的方式都是不一樣的，所以我們在電路設計的時候需要注意器件支持的是DSI還是CSI，如果它們接錯則會導致信號的決議錯誤等問題，影響資料傳輸錯誤，盡管MIPI的傳輸有單端控制模式，但MIPI的影像資料傳輸是SLVS的差分信號，即我們在設計的時候需要嚴格按照差分信號進行設計，傳輸線路也需要100Ω的阻抗匹配，MIPI的信號傳輸分為高速和低速，高速傳輸的是直流分量為200mV,擺幅為±200mV的差分信號，低速幅值為1.2V的LVCMOS信號，
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