Lcd和Camera开发中的MIPI协议总结

原文地址:http://www.zijin.net/news/tech/1119758.html

MIPI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写,MIPI接口是当前移动产品领域中Lcd和Camera最常用的接口。

Lcd和Camera开发中的MIPI协议总结

名词解释

  • DSI(DisplaySerialInterface): 定义了一个位于处理器和显示模组之间的高速串行接口。
  • CSI(CameraSerialInterface): 定义了一个位于处理器和摄像模组之间的高速串行接口。
  • DCS (DisplayCommandSet):DCS是一个标准化的命令集,用于命令模式的显示模组,包括两个功能区域:User Command Set(cmd1) 和 Manufacturer Command(制造商命令)。
  • D-PHY:提供DSI和CSI的物理层定义。

D-PHY层介绍:

一个PHY配置包括:

  • 一对时钟lane
  • 1-4对数据lane

D-PHY可能包含:

  • 低功耗发送器:LP-TX
  • 低功耗接收器:LP-RX
  • 高速发送器:HS-TX
  • 高速接收器:HS-RX
  • 低功耗竞争检测器:LP-CD

三个主要的lane类型:

单向时钟lane

  • Master:HS-TX, LP-TX
  • Slave:HS-RX, LP-RX

单向数据lane(lane1-lane3)

  • Master:HS-TX, LP-TX
  • Slave:HS-RX, LP-RX

双向数据lane(lane0)

  • Master, Slave:HS-TX, LP-TX, HS-RX, LP-RX, LP-CD

D-PHY的传输模式:

低功耗模式(Low-Power LP模式):用于控制:最大10MHz,只使用数据lane0(时钟是由CP和CN异或而来)。

高速模式(High-Speed HS模式),用于高速数据传输:80M-1Gbps/lane。

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。

Lane状态和电压

Lane状态

  • LP模式有四种状态:LP-00, LP-01, LP-10, LP-11 (单端)
  • HS模式有两种状态:HS-0, HS-1 (差分)

Lane电压(典型)

  • LP:0-1.2V
  • HS:100-300mV (200mV)

数据lane有三种操作模式:

Escape mode High-Speed(Brust)mode Control mode

进入所有的模式都要从控制模式的stop状态开始,从停止状态进入相应模式的时序:

Escape mode进入时序

LP11-> LP10-> LP00-> LP01-> LP00, 退出时序:LP10-> LP11,当进入Escape mode 需要发送8bit的entry command 表明请求的动作,比如要进入低速数据传输则需发送cmd:0x87,进入超低功耗模式则需发送cmd:0x78。在DSI中,LP通讯只用Data Lane 0。

Escape mode是数据Lane在LP状态下的一种特殊操作 在这种模式下,可以进入一些额外的功能:LPDT, ULPS, Trigge。

High-Speed mode进入时序:

LP11-> LP01-> LP00-> SoT(1), 退出时序:EoT-> LP11 //SoT Start of Transmission

Turnaround 进入时序:

LP11→LP10→LP00→LP10→LP00,退出时序:LP00→LP10→LP11,这是开启 BTA 的时序,一般用于从 slave 返回数据如 ACK: 0x84。

控制模式 – BTA 传输过程:

LP11→LP10→LP00→LP10→LP00

控制模式 – BTA 接收过程:

LP00→LP10→LP11

实际应用时:

1. 首先用command mode 的LP传输进行命令控制(读写寄存器等) — 因为低速下数据不容易出错。

2. 切换为Video mode 的HS传输模式进行图像数据的传输。