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MIPI的前世今生以及MIPI多媒體系統組成 | 基于RK3399

2022-01-03 07:14:19 其他

1. MIPI是什么

MIPIMobile Industry Processor Interface的縮寫,意為手機處理器介面,這是2003年成立時所起的名字,其發展至今,已不僅僅是單一的介面協議了,它涵蓋了智能手機、平板電腦、多媒體設備中許許多多的介面標準協議,而multimedia領域的MIPI DSIMIPI CSI更為大家所熟知,該領域還包含觸控、UFS、音頻等,MIPI協議涵蓋的范圍如下圖所示,
從創立之初的幾家成員(ARM、Nokia、ST、TI)到目前的幾百家成員,MIPI正在以驚人的速度發展,在MIPI聯盟的中國成員中,僅7家公司是作為contributor身份存在,包括海思、卓勝微等,多家公司以adopter身份存在,例如全志、瑞芯微、小米、VIVO等,它發展的程序中,最令人唏噓的是Nokia,對,你沒看錯,諾基亞確實是MIPI的初創成員公司,2003年,諾基亞預見到了智能機時代的到來,也預見到了離散化的硬體外設介面對智能手機的快速推出所帶來的影響,但,它終究是離開了智能手機和移動設備這個舞臺,

MIPI創建第一個作業組的重心在于攝像頭、顯示等,隨著MIPI的成功,加入MIPI聯盟的公司所涉及的范圍也從半導體行業跨越到了OEM行業,到目前為止,MIPI的作業組已經增加到了13個,包括:
這13個作業組是MIPI聯盟的核心,其成員來自相關領域的各個公司,研制、發布對應的MIPI規范,請注意,若希望將MIPI協議框架下的相關技術集成到自己的芯片中,至少需要具備adopter身份,

正所謂“弱水三千,只取一瓢飲”,雖然MIPI所涉及的范圍非常廣,但在通用CPU中,MIPI DSI以及MIPI CSI才是我們關注的重點,

基于MIPI的多媒體系統,常見的組成形式如下圖所示:

2. MIPI DSI是什么

MIPI DSI是MIPI Display Serial Interface的縮寫,意為顯示串行介面,

這里的串行體現在其同顯示設備之間的介面為串行,其控制器和PHY之間仍然是并行的資料介面,

MIPI DSI基于差分信號傳輸,可以降低引腳數量和硬體設計復雜度,并保持良好的硬體兼容性,另外,基于MIPI DSI協議的IP還具備低功耗、低EMI的特性,

其應用領域主要包括:

  • 超高清設備
  • 嵌入式顯示設備
  • 智能儀表
  • IOT
  • 頭戴設備等
    注意:MIPI DSI不同于MIPI DSI-2,前者兼容MIPI D-PHY,而后者可兼容MIPI D-PHY與MIPI C-PHY,
    以DW Host為例,其同D-PHY之間的介面如下:
    MIPI DSI和圖顯控制器之間是典型的RGB介面,其介面構成如下:

3. MIPI D-PHY是什么

MIPI D-PHY是連接攝像頭和顯示設備的媒介,基于差分信號傳輸高速的串行資料,
MIPI D-PHY是支持MIPI CSI-2和DSI協議的物理層,作為一種通用的PHY,可以配置為Master發送模式或者Slave接收模式,

當配置為Master發送模式時,由1條時鐘lane以及多條資料lane組成,
當配置為Slave 接收模式時,由1條時鐘lane以及多條資料lane組成,
其內部組成如下圖所示,主要包括HS、LS、PLL以及和DSI之間的介面,這里需要注意的是,當D-PHY配為Master模式時,D-PHY的內部PLL會提供HS模式下所需的時鐘,

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