超过460,000+ 应用技术资源下载
docx

MIPI资料归纳

  • 1星
  • 日期: 2017-02-19
  • 大小: 2.02MB
  • 所需积分:1分
  • 下载次数:6
  • favicon收藏
  • rep举报
  • 分享
  • free评论
标签: MIPI

最全MIPI资料总结

文档内容节选

MIPI联盟,即移动产业处理器接口Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI联盟MIPI移动产业处理器接口是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范中文MIPI外文名Mobile Industry Processor Interface全    称移动产业处理器接口性    质放标准规范目录1 2   业务范围MIPI联盟鼓励所有手机行业内的公司加入,包括:手机设备制造商半导体厂商软件厂商系统供应商制造商知识产权提供商其他公司组织结构通过吸纳移动行业内其他重要厂商,MIPI联盟将使更广泛的移动市场享受到开放性标准的益处MIPI标准将提升应用处理器接口的一致性,在加速向用户提供移动设备的同时促进移动设备的重复使用和兼容性英特尔副总裁兼Cellular Handheld集团总经理Gadi Singer说:移动电话行业的发展将在很大程度上取决于其广泛采用先进可互操作的标准产品的能力这是将来的发展趋势随着新成员的加入,MIPI联盟正日益成长为开放性行业标准的主要推动者英特尔期望以积极主动的态势,帮助引领移动电话行业开放性标准平台接口的......

MIPI联盟,即移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI)联盟。MIPI(移动产业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。中文MIPI外文名Mobile Industry Processor Interface全    称移动产业处理器接口性    质放标准/规范目录1 2 ▪ ▪ 业务范围MIPI联盟鼓励所有手机行业内的公司加入,包括:手机设备制造商、半导体厂商、软件厂商、系统供应商、制造商、知识产权提供商、其他公司。组织结构通过吸纳移动行业内其他重要厂商,MIPI联盟将使更广泛的移动市场享受到开放性标准的益处。MIPI标准将提升应用处理器接口的一致性,在加速向用户提供移动设备的同时促进移动设备的重复使用和兼容性。英特尔副总裁兼Cellular Handheld集团总经理Gadi Singer说:“移动电话行业的发展将在很大程度上取决于其广泛采用先进、可互操作的标准产品的能力----这是将来的发展趋势。随着新成员的加入,MIPI联盟正日益成长为开放性行业标准的主要推动者。英特尔期望以积极主动的态势,帮助引领移动电话行业开放性标准平台接口的发展。”MIPI的所有成员有可能参加3月23日至25日在法国(Sophia Antipolis)举办的发布会。此次发布会包括导入阶段、董事会以及工作组首次会议。有关此次会议的更多信息将于不久公布。MIPI工作组成员将立即开始合作,开发新的接口规范,以适用于应用处理器,以及照相机、显示屏、等移动终端外围设备。联盟正积极吸纳新成员以参与下一代标准的建设。MIPI联盟可吸纳不同层级的成员,成员所得益处与其贡献成正比。基本层级的成员可使用规范,而其他层级的成员可加入工作组以确定规范。移动行业处理器接口(MIPI)联盟由ARM、诺基亚、意法半导体和德州仪器发起成立。作为移动行业领导者的合作组织, MIPI联盟旨在确定并推动移动应用处理器接口的开放性标准。借助于这些开放性标准,MIPI联盟可为移动应用处理器的标准硬件和确立规范,在整个行业价值链中鼓励开放性标准的采用,从而加速向移动用户推广新服务的进程。MIPI联盟计划专注于微处理器、外围设备和软件界面,以完善现有的标准。成员Gartner公司的首席分析师Alan Brown表示:“为应用处理器和移动终端的外围设备开发的开放性接口规范将得到日益广泛的采用,这将为移动行业带来有益的影响。毫无疑问,MIPI联盟吸纳的新成员使该联盟的重要性得到提高,并强化了联盟在设定所在领域标准时的。”联盟成员几乎遍及每一个移动领域,包括主要的移动电话贴牌生产厂商、外围设备制造商、应用处理器生产商、存储器供应商、软件开发商和知识产权持有者。新成员包括安捷伦科技、ATI科技、Atsana、微电子、Cambridge Silicon Radio、Dice、Emblaze Semiconductor、爱立信移动平台、FASL LLC、Icera Semiconductor、Imagination Technologies、IMEC、Infineon Technologies、Marvell International、明导、M-Systems、美国国家半导体、NeoMagic、Nvidia、Omnivision、飞利浦电子、Renesas Technologies、三星电子、精工爱普生、Sendo、西门子、索尼爱立信、Symbian、Synaptics、东芝、Transchip Israel Research、TTPCom和中星微电子公司。除了这些新成员,MIPI联盟还包括ARM、诺基亚、意法半导体和德州仪器这四家发起公司。工作组MIPI联盟下设工作组,负责具体事务。Camera工作组Device Descriptor Block工作组DigRF工作组Display工作组高速工作组接口管理框架工作组低速多点连接工作组NAND软件工作组物理层工作组软件工作组系统电源管理工作组检测与调试工作组统一协议工作组标签: 2014-01-06 13:37 17597人阅读 (0)   分类:工作积累(51)     MIPI 是专门在高速(数据传输)模式下采用低振幅信号摆幅,针对功率敏感型应用而量身定做的。图2比较了MIPI与其它差分技术的信号摆幅。     由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。 图2:几种流行的差分摆幅(differential-swing)技术的信号振幅比较----------------------------------------------------------------------------------------------------------------MIPI规定了一个差分时钟通道(lane)和一个从1到4数量可扩展的数据通道,可根据处理器和外设的需求来调节数据率。而且,MIPI D-PHY规范只给出了数据率范围,并没有规定具体的工作速率。在一个应用中,可用的数据通道和数据率都由接口两端的器件决定。不过,目前可用的MIPI D-PHY IP内核可提供每数据通道高达1 Gbps的传输率,这种特性无疑意味着MIPI完全适用于当前及未来的高性能应用。 采用MIPI作为数据接口还有一大好处。由于MIPI DSI 和 CSI-2为新设计带来了灵活性,并支持XGA显示和高于8百万像素相机等令人瞩目的功能,故MIPI非常适合于新的智能电话和MID设计。有了具备MIPI功能的新处理器设计提供的带宽能力,现在就可以考虑利用单个MIPI接口来实现高分辨率双屏显示和/或双相机等新颖功能了。在采用了这些功能的设计中,针对MIPI信号进行设计和优化的高带宽模拟开关,如飞兆半导体公司的FSA642,可用于多个显示屏或相机组件之间的切换。FSA642是一款高带宽三路 差分单刀双掷 (SPDT)模拟开关,能够实现两个外设MIPI器件之间共享一路MIPI 时钟通道和两路MIPI数据通道。这样的开关可以提供一些额外的优点:对未选择器件的杂散信号(stub)进行隔离,并提高布线和外设布局的灵活性。为了确保MIPI互连路径上的这些物理开关的成功设计,除带宽之外,还必须考虑以下一些主要的开关参数: 1. 关断隔离:为了保持有源时钟/数据路径的信号完整性,要求开关具备高效的关断隔离性能。对于200mV、最大共模失配(common-mode mismatch)5mV的高速MIPI差分信号,开关路径之间的关断隔离应该为-30dBm或更好。 2. 差分延迟差:差分对内部信号间的延迟差(skew)(差分对内延迟差)和时钟与数据通道差分交叉点之间的延迟差(通道间延迟差) 必需降至50 ps或更小。对于这些参数,这类开关的业界同类最佳延迟差性能目前在20 ps 到 30 ps之间。 3. 开关阻抗:在选择模拟开关时,第三个主要考虑事项是导通阻抗(RON) 和导通电容 (CON)的阻抗特性的折衷选择。MIPI D-PHY链路同时支持低功耗数据传输和高速数据传输模式。因此,开关的RON应该平衡选择以优化混合工作模式的性能。理想情况下,这一参数应该分别针对每一个工作模式而设定。结合每一模式的最佳RON,并保持很低的开关CON对保持接收端的压摆率(slew rate)十分重要。一般规则是,使CON 低于10 pF将有助于避免高速模式下通过开关的信号转换时间的恶化(延长)。------------------------------------------------------------------------MIPI接口的模组,相较于并口具有速度快,传输数据量大,功耗低,抗干扰好的优点,越来越受到客户的青睐,并在迅速增长。例如一款同时具备MIPI和并口传输的8M的模组,8位并口传输时,需要至少11根的传输线,高达96M的输出时钟,才能达到12FPS的全像素输出;而采用MIPI接口仅需要2个通道6根传输线就可以达到在全像素下12FPS的帧率,且消耗电流会比并口传输低大概20MA。由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。上图是个典型的理想差分设计状态,为了保证差分阻抗,线宽和线距应该根据软件仿真进行仔细选择;为了发挥差分线的优势,差分线对内部应该紧密耦合,走线的形状需要对称,甚至过孔的位置都需要对称摆放;差分线需要等长,以免传输延迟造成误码;另外需要注意一点,为了实现紧密的耦合,差分对中间不要走地线,PIN的定义上也最好避免把接地焊盘放置在差分对之间(指的是物理上2个相邻的差分线)。下面简单介绍MIPI的通道模式和线上电平。在正常的操作模式下,数据通道处于高速模式或者控制模式。在高速模式下,通道状态是差分的0或者1,也就是线对内P比N高时,定义为1,P比N低时,定义为0,此时典型的线上电压为差分200MV,请注意图像信号仅在高速模式下传输;在控制模式下,高电平典型幅值为1.2V,此时P和N上的信号不是差分信号而是相互独立的,当P为1.2V,N也为1.2V时,MIPI协议定义状态为LP11,同理,当P为1.2V,N为0V时,定义状态为LP10,依此类推,控制模式下可以组成LP11,LP10,LP01,LP00四个不同的状态;MIPI协议规定控制模式4个不同状态组成的不同时序代表着将要进入或者退出高速模式等;比如LP11-LP01-LP00序列后,进入高速模式。下图为线上电平的图示。标签: 2014-01-06 13:37 17597人阅读 (0)   分类:工作积累(51)     MIPI 是专门在高速(数据传输)模式下采用低振幅信号摆幅,针对功率敏感型应用而量身定做的。图2比较了MIPI与其它差分技术的信号摆幅。     由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。 图2:几种流行的差分摆幅(differential-swing)技术的信号振幅比较----------------------------------------------------------------------------------------------------------------MIPI规定了一个差分时钟通道(lane)和一个从1到4数量可扩展的数据通道,可根据处理器和外设的需求来调节数据率。而且,MIPI D-PHY规范只给出了数据率范围,并没有规定具体的工作速率。在一个应用中,可用的数据通道和数据率都由接口两端的器件决定。不过,目前可用的MIPI D-PHY IP内核可提供每数据通道高达1 Gbps的传输率,这种特性无疑意味着MIPI完全适用于当前及未来的高性能应用。 采用MIPI作为数据接口还有一大好处。由于MIPI DSI 和 CSI-2为新设计带来了灵活性,并支持XGA显示和高于8百万像素相机等令人瞩目的功能,故MIPI非常适合于新的智能电话和MID设计。有了具备MIPI功能的新处理器设计提供的带宽能力,现在就可以考虑利用单个MIPI接口来实现高分辨率双屏显示和/或双相机等新颖功能了。在采用了这些功能的设计中,针对MIPI信号进行设计和优化的高带宽模拟开关,如飞兆半导体公司的FSA642,可用于多个显示屏或相机组件之间的切换。FSA642是一款高带宽三路 差分单刀双掷 (SPDT)模拟开关,能够实现两个外设MIPI器件之间共享一路MIPI 时钟通道和两路MIPI数据通道。这样的开关可以提供一些额外的优点:对未选择器件的杂散信号(stub)进行隔离,并提高布线和外设布局的灵活性。为了确保MIPI互连路径上的这些物理开关的成功设计,除带宽之外,还必须考虑以下一些主要的开关参数: 1. 关断隔离:为了保持有源时钟/数据路径的信号完整性,要求开关具备高效的关断隔离性能。对于200mV、最大共模失配(common-mode mismatch)5mV的高速MIPI差分信号,开关路径之间的关断隔离应该为-30dBm或更好。 2. 差分延迟差:差分对内部信号间的延迟差(skew)(差分对内延迟差)和时钟与数据通道差分交叉点之间的延迟差(通道间延迟差) 必需降至50 ps或更小。对于这些参数,这类开关的业界同类最佳延迟差性能目前在20 ps 到 30 ps之间。 3. 开关阻抗:在选择模拟开关时,第三个主要考虑事项是导通阻抗(RON) 和导通电容 (CON)的阻抗特性的折衷选择。MIPI D-PHY链路同时支持低功耗数据传输和高速数据传输模式。因此,开关的RON应该平衡选择以优化混合工作模式的性能。理想情况下,这一参数应该分别针对每一个工作模式而设定。结合每一模式的最佳RON,并保持很低的开关CON对保持接收端的压摆率(slew rate)十分重要。一般规则是,使CON 低于10 pF将有助于避免高速模式下通过开关的信号转换时间的恶化(延长)。------------------------------------------------------------------------MIPI接口的模组,相较于并口具有速度快,传输数据量大,功耗低,抗干扰好的优点,越来越受到客户的青睐,并在迅速增长。例如一款同时具备MIPI和并口传输的8M的模组,8位并口传输时,需要至少11根的传输线,高达96M的输出时钟,才能达到12FPS的全像素输出;而采用MIPI接口仅需要2个通道6根传输线就可以达到在全像素下12FPS的帧率,且消耗电流会比并口传输低大概20MA。由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。上图是个典型的理想差分设计状态,为了保证差分阻抗,线宽和线距应该根据软件仿真进行仔细选择;为了发挥差分线的优势,差分线对内部应该紧密耦合,走线的形状需要对称,甚至过孔的位置都需要对称摆放;差分线需要等长,以免传输延迟造成误码;另外需要注意一点,为了实现紧密的耦合,差分对中间不要走地线,PIN的定义上也最好避免把接地焊盘放置在差分对之间(指的是物理上2个相邻的差分线)。下面简单介绍MIPI的通道模式和线上电平。在正常的操作模式下,数据通道处于高速模式或者控制模式。在高速模式下,通道状态是差分的0或者1,也就是线对内P比N高时,定义为1,P比N低时,定义为0,此时典型的线上电压为差分200MV,请注意图像信号仅在高速模式下传输;在控制模式下,高电平典型幅值为1.2V,此时P和N上的信号不是差分信号而是相互独立的,当P为1.2V,N也为1.2V时,MIPI协议定义状态为LP11,同理,当P为1.2V,N为0V时,定义状态为LP10,依此类推,控制模式下可以组成LP11,LP10,LP01,LP00四个不同的状态;MIPI协议规定控制模式4个不同状态组成的不同时序代表着将要进入或者退出高速模式等;比如LP11-LP01-LP00序列后,进入高速模式。下图为线上电平的图示。当移动互连网设备变得日益流行时,越来越多的厂商竞相设计最新和最时尚的产品。低功耗总是手持设备最关心的事情,这包括它们显示部件的功耗。根据市场调查公司iSuppli的调查结果,Intel提供的用于这些设备的处理器占据了市场的半壁江山。为了取代传统、过时的RGB并行总线,Intel在最近发布的Moorestown处理器中使用了LVDS和MIPI DSI总线接口。 MIPI DSI是面向移动手持设备的最新显示标准。通过配置可伸缩的数据通道,该接口可以实现3Gb/s的数据传输速率,它使用低压摆幅差分信号,而且有非常低的输出信号电平。ECC和CRC校验和也被嵌在数据报文中,以允许接收端执行错误校正和恢复。应用正在发展 在过去的几年中,当MIPI DSI和DCS标准逐渐成熟时,显示器制造商就开始在自己的产品中遵循这些标准。由于混合信号设计的复杂性,以及市场需求量上升的不确定性,移动互连网设备制造商仅能够获得少数集成了MIPI接口的显示器。最初,大多数显示器制造商在生产集成MIPI功能的显示器之前,首选新旧标准桥接的方案,这可以将高速串行接口转换为传统并行RGB接口,以此来试探市场的反应。 如图1所示,MIPI支持以下两种显示标准。图1 (a)MIPI视频模式工作框图(b)MIPI DCS命令模式框图 1 DSI视频模式 这种工作模式与传统RGB接口相似,主机需要持续刷新显示器。由于不使用专用的数据信号传输同步信息,控制信号和RGB数据是以报文的形式通过MIPI总线传输的。因为主机需要定期刷新显示器,显示器就不需要帧缓冲器。2 DCS命令模式 MIPI总线控制器使用显示命令报文来向显示器发送像素数据流。显示器应该有一个全帧长的帧缓冲器来存储所有的像素数据。一旦数据被放在显示器的帧缓冲器中,定时控制器就从帧缓冲器中取出数据,并自动把它们显示在屏幕上。MIPI总线控制器不需要定期刷新显示器。两种模式的优缺点 在成本和功耗方面,每个工作模式都有优点和缺点。视频模式显示架构无须帧缓冲器。然而,主机定期以高速模式发送DSI视频报文却消耗了大量的平均能量。 在理想情况,当显示内容不改变时(或不经常改变时),显示系统的中央处理器就应该切换到低功耗模式,而处理器和显示器之间的链路会在需要的时候激活。由于主机定期刷新的需要,部分中央处理器和存储器接口也需要保持激活状态,这可以使系统不会达到最好的功率预算。 另一方面,命令模式显示架构允许显示器直接对整个帧缓冲器进行自刷新。然而,在显示器中集成全帧长帧缓冲器总是需要成本的,特别是今天的大多数用户所需求的高分辨率显示器。这就要求接口芯片有更大的管芯尺寸。显示器制造商也不得不为每种显示分辨率提供具有特定容量帧缓冲器的显示控制器。对于视频模式和命令模式显示架构,通常都需要对显示控制器的寄存器编程来设置相应的显示分辨率、外观比率和工作模式。MIPI并不定义任何标准协议来访问这些内部寄存器,因此,不同的显示器制造商可以定制自己专用的命令集。  为了摆脱不同制造商专用显示命令之间的冲突,有些制造商更愿意让显示器能够自己进行初始化,以使显示器不需要MIPI主机控制器的配置就可以正常工作。在这种情况下,显示器通常有一个存储显示参数的PROM存储器。这是非常方便的,但PROM也占据了比较大的存储器空间。设计考虑的主要因素 为了取得最好的系统利用率,设备制造商也需要考虑以下几个因素。 ● 应该在显示器内部集成转换效率高的LDO电源转换器,并且只给显示系统输入一种外部电源电压。 ● 对于通过内部PLL产生的时钟,通常需要外部输入参考时钟。该参考时钟的频率从32kHz到几兆赫兹。D-PHY是几种MIPI接口标准将支持的可伸缩、低功耗、高速物理层标准。有些D-PHY时序参数中也需要一个参考时钟作为信号基准。结合参考时钟的使用,十几兆赫兹范围的频率是很常用的。通常,一个内部振荡器会产生一个非常低频率的时钟作为参考时钟反馈给PLL,并通过倍频产生显示控制器D-PHY逻辑所需要的频率。 By  With Comments are off for this postMIPI Layout 说明前言:随着新的总线协议不断提高信号速率,如今的PCB 设计人员需要充分理解高速布线的要求并控制PCB 走线的阻抗;对于MIPI 信号来说,PCB 走线不再是简单的连接,而是传输线。MIPI 属于差分信号(Differential Signal),差分信号的优点在于更好的抗干扰性、更高的速率和更少的信号线连接。关键词:线对:指一组差分线,如CLK+和CLK- , DN1+与DN1-1 差分阻抗控制:PCB 走线的关键参数之一是其特性阻抗(即波沿导线传送时电压与电流的比值)。PCB上导线的特性阻抗是衡量高速电路板设计的一个重要指标,高速信号走线的阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗必须一致。 如阻抗偏差过大或不一致,会使其信号失真,造成不工作或不稳定;所以在高速线路板上的导线阻抗值应控制在某一范围之内,称为“阻抗控制”。影响PCB 走线阻抗的因素主要有: 走线的宽度、走线之间的间距、导线厚度(铜厚)、绝缘介质的介电常数及厚度、是否有参考平面(地层或电源层)等。这些参数与设计和PCB制作本身都息息相关,所以不仅设计上要做到,在PCB 发包时也需要告诉PCB 厂家哪些是差分线,由厂家在制作时也进行控制。MIPI 的差分线阻抗控制标准是100 欧姆,误差不能大于±10%。1.1 PCB 叠层分析:两层板上的MIPI 走线典型的叠层结构如下: 如上图,PCB 传输线通常由信号走线、一个或多个参考层和绝缘材质组成;W1/W2 为差分线对走线的宽度,S 为差分线对走线之间的距离,T 为导线的厚度(铜厚),H1 为绝缘介质厚度,Er 为绝缘层的介电常数。1.2 计算差分阻抗:差分阻抗需要用仿真软件来计算(推荐软件:Polar Si9000V7.1),计算好后再依据计算结果来走线。 以下是1.6mm 厚度两层板的差分线阻抗控制实例:1、W1/W2=6.0mil,S=4mil,T=1OZ,H1=58mil,Er=4.3,其阻抗等于100.92 欧姆。 2、W1/W2=8.2mil,S=5mil,T=1OZ,H1=58mil,Er=4.3,其阻抗等于103.55 欧姆。 3、W1/W2=12mil,S=6mil,T=1OZ,H1=58mil,Er=4.3,其阻抗等于101.96 欧姆。2 Layout 说明:2.1 要求:A、参考层: MIPI 信号线下方一定要有参考层(推荐用地层),且一定要保证参考层的连续性(即在MIPI 信号线下方的参考层不能被分割或有间隙,不能被其它走线截断),最好是有一整片的地层,如果做不到,至少要保证MIPI 信号线下方的参考层比MIPI 信号线每边要宽4W 以上(W 即MIPI 信号走线宽度)。 参考层对走线阻抗会产生影响,仿真软件里的计算都是假设有一个参考层的B、等长:MIPI 线对之间的长度误差是要控制在10mil 以内,线对与线对之间的长度误差控制在200mil 以内;等长是为了保证两个差分信号能同时到达接收端。否则会接收不到正确的数据C、对称性:MIPI 线对要始终保持等长和等距(依照仿真结果)。 对称是为了保证走线阻抗一致,减少反射。对称性不好会使信号失真,导致不稳定或无图D、远离干扰:MIPI 线对之间要保持至少2W 以上的间距,MIPI 信号线应远离其它高速信号(如并行数据线,时钟线等),至少保持3W 以上的距离且绝不能平行走线。 对开关电源这一类的干扰源更应远离E、另外 MIPI 信号线尽量不要打过孔,如有过孔则线对上的两根线都要有(保持对称性),信号线换层后参考层也要也要靠近信号线的过孔打孔换层F、MIPI 差分走线的设计中最重要的规则就是匹配线长,其它的规则都可以根据设计要求和实际应用进行灵活处理。2.2 举例说明:以下为MIPI 差分线走线要求和参考a 、走线时,必须保证等长和对称性:b 、做等长时蛇形线不应太密集,应保证在4X 线宽:3 总结:1、了解差分信号的阻抗,为 Layout 做好准备; 2、优先对关键信号/高速信号进行走线,尽量在Top 和Bottom 走线,划分好参考层,地线上多加地孔; 3、差分线对必须对称、等长、等距、平行,了解差分线对长度误差应小于10mil,差分线对之间的长度误差小于200mil; 4、做等长时,要注意对称性,绕蛇形线时不能太密集,应为4W,等长尽量在焊盘附件解决,以倒角形式来走线,不能随意改变线宽和线距; 5、避免直角走线,以免产生反射,影响高速传输性能。4 仿真软件界面(Polar Si9000V7.1)5 设计实例Comments are closed.串行通信层MIPI D‘PHY RX详细解读来源: 作者:2016年10月28日 11:09分享[导读] MIPI D‘Phy是一种物理上的串行通信层,用于连接应用处理器与显示器或照相机,具有低功耗工作的特性,MIPI D‘Phy包含有一个时钟通道和数量可设置(最多4个通道)的数据通道。通过增加数据通道数量就可以达到增加带宽的目的.关键词:  随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展,通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输,既包括计算机与计算机之间的传输,也包括计算机与外部设备,如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。在通信领域内,数据通信中按每次传送的数据位数,通信方式可分为:并行通信和串行通信。  串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。串口通信时,发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的,每一位为1或者为0。  MIPI D‘Phy是一种物理上的串行通信层,用于连接应用处理器与显示器或照相机,作为物理层,它具有诸多方面的优势。  MIPI(移动行业处理器接口)联盟是一个非赢利组织,致力于建立移动设备中的软硬件接口标准。它的愿景是为移动和受移动影响的产品开发全球最全面的接口规范集,从而最大程度地提高设计复用率、驱动创新、缩短产品上市时间,并有助于提高各家公司推出的产品间的互操作性。   手机中照相机和显示器与应用处理器的连接框图  MIPI D’Phy是一种物理性串行数据通信层,上面运行着像CSI(照相机串行接口)和DSI(显示器串行接口)这样的协议。它在物理上连接着相机传感器和应用处理器(针对CSI)以及应用处理器和显示器(针对DSI),如上图所示。  D‘Phy是一种高速、低功耗的源同步物理层,由于采用了高功效设计,因此非常适合功耗大的电池供电设备使用。它里面同时包含了有助于实现高功效的高速模块和低功耗模块。载荷数据(图像数据)使用高速模块,控制和状态信息的发送(在照相机/显示器和应用处理器之间)使用的是低功耗模块(利用低频信号)。它具有在单个数据包脉冲中发送高速和低功耗数据的特殊能力。低功耗模块有助于节省功耗,高速模块则有助于实现高清晰度照片质量数据信号要求的较高带宽。  D’Phy的架构  为了满足高清质量图像的高带宽要求,MIPI D‘Phy包含有一个时钟通道和数量可设置(最多4个通道)的数据通道。通过增加数据通道数量就可以达到增加带宽的目的。通过增加通道数量,同样数量的数据在多个通道上传输可以花更短的时间。MIPI D’Phy使用正向源同步时钟,D‘Phy接收器的所有数据通道都用这个时钟捕获高速数据信号。  通用的D’Phy通道  为了同时满足低功耗和高速度要求,通用型D‘Phy IP(如上图所示)的每个数据通道由低功耗发送器(LP-TX)、高速发送器(HS-TX)、用于发送MIPI D’Phy特殊图案的串化器组成,接收侧由低功耗接收器(LPRX)、高速接收器(HS-RX)、解串器和用于接收这些MIPI D‘Phy特殊数据信号的低功耗竞争检测器(LP-CD)组成。  时钟通道由低功耗发送器(LP-TX)、用于发送MIPI D’Phy特殊时钟通道图案的高速发送器(HS-TX)组成,接收侧由低功耗接收器(LP RX)、高速接收器(HS-RX)和用于接收这些MIPI D‘Phy特殊时钟信号的低功耗竞争检测器(LP-CD)组成。  接收器的每个数据通道(或时钟通道)通过两根导线Dp和Dn (或Clkp和Clkn)连接到发送器。高速和低功耗数据传输都在这两根连接着这两大通信模块的导线上进行。  低功耗模块是一种未端接的模块,工作在单端方式,使用1.2V的逻辑电压。用于提供控制和状态信息的低功耗信号的数据速率不到10Mbps。  高速模块工作在差分方式。它们使用低电压摆幅的载荷数据信号传送信息(高速信号——Dp–Dn——的典型差分输出摆幅是200mV)。这种模块通常在裸片上有端接,在Dp和Dn之间,其典型值为100Ω。  D’Phy的工作原理以及相机输出到MIPI D‘Phy接收器之间的数据流动  相机传感器捕获的图像数据经MIPI发送器处理后在多个数据通道上传输。用于数据传输的数据通道数量是可配置的。  发送器根据用于数据传输的数据通道数量对图像数据加以组织。然后发送器对每个通道上的数据进行串行化,并发给相应的接收通道。  举例来说,如果用了两个通道,那么载荷数据的第一个字节在数据通道0上发送,第二个字节在数据通道1上发送。同样在接收侧,来自每个数据通道的串行数据在D’Phy的每个接收通道中使用的解串器帮助下转换为字节格式。然后由CSI控制器将来自每个通道解串后的字节合并到一起。  在每个高速载荷数据脉冲出现在每个通道上之前,发送的D‘Phy都会插入一个同步序列(00011101),如下图所示。这个同步序列被接收D’Phy的数据通道用来建立与高速载荷数据的同步。只有当同步信号被接收D‘Phy正确解码时,载荷数据才会转发给MIPI CSI 2控制器,完成对数据的进一步处理。   发送图案中的同步序列  作为D’Phy初始化的一部分,最初所有通道保持在LP11状态(1.2V电平)一段特定的时间。这个LP11状态也被称为停止状态。在这之后,为了发送图像数据,发送器会向接收器发送一个特定的序列,使接收器通道从低功耗模式进入高速模式。高速进入序列包含在接收器通道上驱动LP11-》LP01-》LP00 (LP-》HS转换),如下图所示。在成功接收这个序列后,高速接收器模块激活其终端接收高速差分数据。  现在高速接收器终端变成激活状态,接收器开始接收来自发送器的高速数据。然而,在经过LP-》HS转换后,发送器会在一段特定时间内发送HS Zeros (V(Dn)》V(Dp)),用于确保在任何载荷数据被发送前接收器被正确地激活。  一旦接收器被激活,高速接收器会持续地接收数据,直到在它的通道上遇到LP11状态。LP11状态会将数据通道从高速模式带回到低功耗模式。  数据通道上的高速脉冲描述了LP到HS的转换以及HS Zero  通过D‘Phy数据通道发送的载荷数据采用的是数据包的格式。它可以是长的数据包,也可以是短的数据包。长数据包包含32位的包头、有效载荷数据和16位的数据包脚注。短数据包只包含32位的包头。  在每次高速脉冲串过后数据通道都会进入LP11状态。单个高速脉冲代表对应于一幅图像水平线上的数据,而高速脉冲之间的LP11状态代表消隐期间。因为低功耗命令要求信号以较低的频率发送,因此D’Phy在低功耗和高速模式之间的这种间歇运动有助于降低总的功耗。  当没有数据需要传输时,所有通道都保持在ULPS状态(超低功耗模式)。这是一种特别的低功耗模式,有助于进一步降低功耗。ULPS状态是通过特定的低功耗模式进入的。一旦处于ULPS状态,所有通道都被驱动到低电平(0V)。时钟通道和数据通道的ULPS进入模式是不同的。  差分时钟和数据之间的时序关系  来自发送器的高速载荷数据在高速差分时钟(DDR时钟)的两个边沿传送,如下图所示。发送器传送的高速差分时钟和数据在相位上差90度,数据先发送。时钟和数据之间的这种时序关系有助于实现接收器数据通道对建立和保持时间的要求。  时钟和数据之间的时序关系  本文小结  作为物理串行通信层的MIPI D‘Phy具有低功耗工作的特性,因此对今天功耗较大的移动应用以及与移动有关的应用来说吸引力越来越大。分享到:新浪微博腾讯微博  By  With LVDS接口与MIPI接口MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个联盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。 MIPI联盟下面有不同的WorkGroup,分别定义了一系列的手机内部接口标准,比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风 /喇叭接口SLIMbus等。统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组,更改设计和功能时更加快捷方便。下图是按照 MIPI的规划下一代智能手机的内部架构。 MIPI是一个比较新的标准,其规范也在不断修改和改进,目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用,都有复杂的协议结构。以DSI为例,其协议层结构如下:CSI/DSI的物理层(Phy Layer)由专门的WorkGroup负责制定,其目前的标准是D-PHY。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1~4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式,即在时钟的上下边沿都有数据传输。D- PHY的物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。HS模式下采用低压差分信号,功耗较大,但是可以传输很高的数据速率(数据速率为80M~1Gbps); LP模式下采用单端信号,数据速率很低(<10Mbps),但是相应的功耗也很低。两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据(如图像) 时可以高速传输,而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。下图是用示波器捕获的MIPI信号,可以清楚地看到HS和LP信号。 MIPI 还是一个正在发展的规范,其未来的改进方向包括采用更高速的嵌入式时钟的M-PHY作为物理层、CSI/DSI向更高版本发展、完善基带和射频芯片间的 DigRF V4接口、定义高速存储接口UFS(主要是JEDEC组织)等。当然,MIPI能否最终成功,还取决于市场的选择。 什么是LVDS? 现在的液晶显示屏普遍采用LVDS接口,那么什么是LVDS呢? LVDS(Low Voltage Differential Signaling)即低压差分信号传输,是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术。由于其可使系统供电电压低至 2V,因此它还能满足未来应用的需要。此技术基于 ANSI/TIA/EIA-644 LVDS 接口标准。 LVDS 技术拥有 330mV 的低压差分信号 (250mV MIN and 450mV MAX) 和快速过渡时间。 这可以让产品达到自 100 Mbps 至超过 1 Gbps 的高数据速率。此外,这种低压摆幅可以降低功耗消散,同时具备差分传输的优点。 LVDS 技术用于简单的线路驱动器和接收器物理层器件以及比较复杂的接口通信芯片组。通道链路芯片组多路复用和解多路复用慢速 TTL 信号线路以提供窄式高速低功耗 LVDS 接口。这些芯片组可以大幅节省系统的电缆和连接器成本,并且可以减少连接器所占面积所需的物理空间。 LVDS 解决方案为设计人员解决高速 I/O 接口问题提供了新选择。 LVDS 为当今和未来的高带宽数据传输应用提供毫瓦每千兆位的方案。 更 先进的总线 LVDS (BLVDS)是在LVDS 基础上面发展起来的,总线 LVDS (BLVDS) 是基于 LVDS 技术的总线接口电路的一个新系列,专门用于实现多点电缆或背板应用。它不同于标准的 LVDS,提供增强的驱动电流,以处理多点应用中所需的双重传输。 BLVDS 具备大约 250mV 的低压差分信号以及快速的过渡时间。这可以让产品达到自 100 Mbps 至超过 1Gbps 的高数据传输速率。此外,低电压摆幅可以降低功耗和噪声至最小化。差分数据传输配置提供有源总线的 +/-1V 共模范围和热插拔器件。 BLVDS 产品有两种类型,可以为所有总线配置提供最优化的接口器件。两个系列分别是线路驱动器和接收器 和串行器/解串器芯片组。 总 线 LVDS 可以解决高速总线设计中面临的许多挑战。 BLVDS 无需特殊的终端上拉轨。 它无需有源终端器件,利用常见的供电轨(3.3V 或 5V),采用简单的终端配置,使接口器件的功耗最小化,产生很少的噪声,支持业务卡热插拔和以 100 Mbps 的速率驱动重载多点总线。 总线 LVDS 产品为设计人员解决高速多点总线接口问题提供了一个新选择。
更多简介内容

推荐帖子

MIPI 接口编程
大家看看用STM32给MIPI模块通信,大家帮忙看看方案可行不。附件是MIPI 的数据格式, 包括读和写。我原来想用PIC18F来做,利用SPI 可以做到高速写, 数据率10MHz, 但问题是 MIPI读写公用SDATA线,而PIC18F SPI 入和出是分开的 MOSI, MISO. 不知道有没有人写过这样的程序。现在很多手机LCD 或者 Camera也是用MIPI接口,只是格式不同而已。而手机
yzriver 【stm32/stm8】
用 MIPI CSI-2 视频接口、FPD-Link III 和 POC 技术的 200 万像素摄像头模块参...
       用 MIPI CSI-2 视频接口、FPD-Link III 和 POC 技术的汽车 200 万像素摄像头模块参考设计        该摄像头模块参考设计通过将 200 万像素成像仪与 4Gbps 串行器相结合,满足了对汽车系统中小型摄像头的需求。此外,它还以超小外形为两款器件提供了电源和电压监控功能。该设计包含一个高速串行接口,通过该接口,可使用传输数据和电力的同轴电
Jacktang 【DSP 与 ARM 处理器】
【转】关于c语言知识点的一些归纳
1.数据类型与变量的本质         与传统的讲法不同的是,结合实实在在内存这样的概念,来对这两个名称的说明。                  其实数据类型他到底是干什么用的呢? 老师讲的模子是比较形象的说法,lemon:在针对早期程序设计语言中[特别是汇编语言],不方便对数据大小的严格区分[数据是连续的存放在内存的空间中的],C语言的创造者,借由数据类型这样的定义,来描述内存中某一段
error_echo 【编程基础】
【备战2011国赛】,试题分析、试题归纳及攻略专帖!
由于论坛的帖子不断更新,难免会有一些精华的帖子沉下去,为此整理全国大学生电子设计竞赛历年试题解析的相关帖子链接,方便大家查阅浏览。后期将会有更多更新更全的试题分解不断更新,敬请关注。。。 历年电子大赛试题汇总分类分析                  力荐~ http://bbs.eeworld.com.cn/thread-232955-1-1.html 决战2011全国大学生电子设计竞赛―
EEWORLD社区 电子竞赛
TMS320VC5509A 连接不上仿真器问题查找及归纳
本帖最后由 Jacktang 于 2019-11-7 21:30 编辑        在调试5509A程序时发现连接不上仿真器,但换块板子可以,花了一段时间才解决了这个问题,记录下测试过程,并对连不上仿真器的问题进行总结,以便以后碰到此类问题快速解决。 1、问题出现 在调试5509A程序时,CCS软件突然卡死并且断电后连不上仿真器,报错如下 Error connecti
Jacktang 【微控制器 MCU】
Cortex-A53 S5P6818开发板 常见问题归纳
新近入手6818开发板一块,将一些容易出错的细节问题,整理了一下,希望对各位同我一样的小菜鸟有所帮助。本人用的是飞凌的OK6818开发板,其它板卡的,请根据实际情况操作。1.S5P6818开发板支持三种启动方式,eMMC、SD卡、OTG,底板上有拨码开关,按照板卡上的丝印,可选择启动方式,不同厂家的规则不同。2.调试串口debug  所有打印信息都在此串口,调试串口是嵌入式板卡中非常重要的一个接口
lucken 【ARM技术】

评论


个人中心

意见反馈

求资源

回顶部

下载专区


TI最新应用解决方案

工业电子 汽车电子 个人电子

搜索下次设计所需的
TI 器件

● 目前在售器件有45,000款
● 6.99美元标准运费,不受时间和地点限制
● 无最低起订量要求

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

EEWorld电子技术资料下载——分享有价值的资料

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
$(function(){ var appid = $(".select li a").data("channel"); $(".select li a").click(function(){ var appid = $(this).data("channel"); $('.select dt').html($(this).html()); $('#channel').val(appid); }) })