mipi接口
已經完成和正在計劃中的規(guī)范如下:
二、MIPI聯盟的MIPI DSI規(guī)范
1、名詞解釋
? DCS (DisplayCommandSet):DCS是一個標準化的命令集,用于命令模式的顯示模組。
? DSI, CSI (DisplaySerialInterface, CameraSerialInterface
? DSI 定義了一個位于處理器和顯示模組之間的高速串行接口。
? CSI 定義了一個位于處理器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
2、DSI分層結構
DSI分四層,對應D-PHY、DSI、DCS規(guī)范、分層結構圖如下:
? PHY 定義了傳輸媒介,輸入/輸出電路和和時鐘和信號機制。
? Lane Management層:發(fā)送和收集數據流到每條lane。
? Low Level Protocol層:定義了如何組幀和解析以及錯誤檢測等。
? Application層:描述高層編碼和解析數據流。
3、Command和Video模式
? 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模式是指采用發(fā)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模式采用雙向接口
? Video模式是指從主機傳輸到外設采用時實象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少復雜性和節(jié)約成本,只采用Video模式的系統(tǒng)可能只有一個單向數據路徑
三、D-PHY介紹
1、 D-PHY 描述了一同步、高速、低功耗、低代價的PHY。
? 一個 PHY配置包括
? 一個時鐘lane
? 一個或多個數據lane
? 兩個Lane的 PHY配置如下圖
? 三個主要的lane的類型
? 單向時鐘Lane
? 單向數據Lane
? 雙向數據Lane
? D-PHY的傳輸模式
? 低功耗(Low-Power)信號模式(用于控制):10MHz (max)
? 高速(High-Speed)信號模式(用于高速數據傳輸):80Mbps ~ 1Gbps/Lane
? D-PHY低層協議規(guī)定最小數據單位是一個字節(jié)
? 發(fā)送數據時必須低位在前,高位在后.
? D-PHY適用于移動應用
? DSI:顯示串行接口
? 一個時鐘lane,一個或多個數據lane
? CSI:攝像串行接口
2、Lane模塊
? PHY由D-PHY(Lane模塊)組成
? D-PHY可能包含:
? 低功耗發(fā)送器(LP-TX)
? 低功耗接收器(LP-RX)
? 高速發(fā)送器(HS-TX)
? 高速接收器(HS-RX)
? 低功耗競爭檢測器(LP-CD)
? 三個主要lane類型
? 單向時鐘Lane
? Master:HS-TX, LP-TX
? Slave:HS-RX, LP-RX
? 單向數據Lane
? Master:HS-TX, LP-TX
? Slave:HS-RX, LP-RX
? 雙向數據Lane
? Master, Slave:HS-TX, LP-TX, HS-RX, LP-RX, LP-CD
3、Lane狀態(tài)和電壓
? Lane狀態(tài)
? LP-00, LP-01, LP-10, LP-11 (單端)
? HS-0, HS-1 (差分)
? Lane電壓(典型)
? LP:0-1.2V
? HS:100-300mV (200mV)
4、操作模式
? 數據Lane的三種操作模式
? Escape mode, High-Speed(Burst) mode, Control mode
?從控制模式的停止狀態(tài)開始的可能事件有:
? 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是數據Lane在LP狀態(tài)下的一種特殊操作
?在這種模式下,可以進入一些額外的功能:LPDT, ULPS, Trigger
?數據Lane進入Escape mode模式通過LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00
?一旦進入Escape mode模式,發(fā)送端必須發(fā)送1個8-bit的命令來響應請求的動作
? Escape mode 使用Spaced-One-Hot Encoding
?超低功耗狀態(tài)(Ultra-Low Power State)
?這個狀態(tài)下,lines處于空狀態(tài) (LP-00)
? 時鐘Lane的超低功耗狀態(tài)
?時鐘Lane通過LP-11→LP-10→LP-00進入ULPS狀態(tài)
?通過LP-10 → TWAKEUP →LP-11退出這種狀態(tài),最小TWAKEUP時間為1ms
? 高速數據傳輸
?發(fā)送高速串行數據的行為稱為高速數據傳輸或觸發(fā)(burst)
?全部Lanes門同步開始,結束的時間可能不同。
?時鐘應該處于高速模式
? 各模操作式下的傳輸過程
?進入Escape模式的過程 :LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00→Entry Code → LPD (10MHz)
?退出Escape模式的過程:LP-10→LP-11
?進入高速模式的過程:LP-11→LP-01→LP-00→SoT(00011101) → HSD (80Mbps ~ 1Gbps)
?退出高速模式的過程:EoT→LP-11
?控制模式 - BTA 傳輸過程:LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00
?控制模式 - BTA 接收過程:LP-00→LP-10→LP-11
? 狀態(tài)轉換關系圖
四、DSI介紹
1、DSI是一種Lane可擴展的接口,1個時鐘Lane/1-4個數據Lane
? DSI兼容的外設支持1個或2個基本的操作模式:
? Command Mode(類似于MPU接口)
? Video Mode(類似于RGB接口)- 必須用高速模式傳輸數據,支持3種格式的數據傳輸
? ? Non-Burst 同步脈沖模式
? ? Non-Burst 同步事件模式
? ? Burst模式
? 傳輸模式:
? 高速信號模式(High-Speed signaling mode)
? 低功耗信號模式(Low-Power signaling mode) - 只使用數據lane 0(時鐘是由DP,DN異或而來)。
? 幀類型
? 短幀:4 bytes (固定)
? 長幀:6~65541 bytes (可變)
? 兩個數據Lane高速傳輸示例
2、短幀結構
? 幀頭部(4個字節(jié))
? 數據標識(DI) 1個字節(jié)
? 幀數據- 2個字節(jié) (長度固定為2個字節(jié))
? 錯誤檢測(ECC) 1個字節(jié)
? 幀大小
? 長度固定為4個字節(jié)
3、長幀結構
? 幀頭部(4個字節(jié))
? 數據標識(DI) 1個字節(jié)
? 數據計數- 2個字節(jié) (數據填充的個數)
? 錯誤檢測(ECC) 1個字節(jié)
?數據填充(0~65535 字節(jié))
? 長度=WC*字節(jié)
? 幀尾:校驗和(2個字節(jié))
? 幀大小:
? 4 + (0~65535) + 2 = 6 ~ 65541 字節(jié)
4、幀數據類型
五、MIPI DSI信號測量實例
1、MIPI DSI在Low Power模式下的信號測量圖
2、MIPI的D-PHY和DSI的傳輸方式和操作模式
? D-PHY和DSI的傳輸模式
? 低功耗(Low-Power)信號模式(用于控制):10MHz (max)
? 高速(High-Speed)信號模式(用于高速數據傳輸):80Mbps ~ 1Gbps/Lane
? D-PHY的操作模式
? Escape mode, High-Speed(Burst) mode, Control mode
? DSI的操作模式
? Command Mode(類似于MPU接口)
? Video Mode(類似于RGB接口)- 必須用高速模式傳輸數據
3、小結論
? 傳輸模式和操作模式是不同的概念
? Video Mode操作模式下必須使用High-Speed的傳輸模式
? Command Mode操作模式并沒有規(guī)定使用High-Speed或Low Power的傳輸模式,或者說
? 即使外部LCD模組為Video Mode,但通常在LCD模組初始化時還是使用Command Mode模式來讀寫寄存器,因為在低速下數據不容易出錯并且容易測量。
? Video Mode當然也可以用High-Speed的方式來發(fā)送指令,Command Mode操作模式也可以使用High-Speed,只是沒有必要這么做。





