MIPI 聯(lián)盟下面有不同的 WorkGroup，分別定義了一系列的手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn)，比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風(fēng) / 揚(yáng)聲器接口 SLIMbus 等。

下圖是其目前的整個(gè)的系統(tǒng)框圖 ：

MIPI D-PHY

1. MIPI D-PHY 架構(gòu)

D-PHY 采用 1 對(duì)源同步的差分時(shí)鐘和 1 ～ 4 對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)線來(lái)進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸采用 DDR 方式，即在時(shí)鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸。

Lane 有高速和低功耗兩種收發(fā)器，所以 D-PHY 的物理層支持 HS(High Speed) 和 LP(Low Power) 兩種工作模式。HS 模式下采用低壓差分信號(hào)，功耗較大，但是可以傳輸很高的數(shù)據(jù)速率（數(shù)據(jù)速 率為 80M ～ 4.5Gbps），支持 100mV 到 300mV 的電壓范圍 ；LP 模 式下采用單端信號(hào)，數(shù)據(jù)速率很低（<10Mbps），但是相應(yīng)的功耗 也很低，支持 0V 到 1.2V 信號(hào)電平。兩種模式的結(jié)合保證了 MIPI總線在需要傳輸大量數(shù)據(jù)（如圖像）時(shí)可以高速傳輸，而在不需 要大數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)又能夠減少功耗。

下圖是 HS 和 LP 模式下的信號(hào)電平示意圖。右圖是用示波器捕獲 的 MIPI D-PHY 信號(hào)，可以清楚地看到 HS 和 LP 信號(hào)。

▲圖 ：MIPI D-PHY 時(shí)序

2. MIPI D-PHY 物理層測(cè)試方案

MIPI D-PHY 的信號(hào)復(fù)雜，要保證接口信號(hào)和協(xié)議的一致性需要很 復(fù)雜的測(cè)試。為了提高測(cè)試的效率，是德科技針對(duì) MIPI D-PHY 提 供了全套的自動(dòng)化解決方案，根據(jù) MIPI D-PHY 各版本的速率及規(guī) 格參數(shù)需要選擇合適帶寬的示波器，按照 MIPI 協(xié)會(huì)的要求，針對(duì)不同速率的 MIPI 版本示波器帶寬如下：

測(cè)試中推薦采用 4 支探頭分別連接 clk+/clk- 和 data+/data- 信號(hào)進(jìn) 行測(cè)試，對(duì)于有多條數(shù)據(jù) Lane 的情況，可以每條 Lane 分別測(cè)試。

MIPI 模組或芯片的測(cè)試可以根據(jù) MIPI 協(xié)會(huì)推薦的方法設(shè)計(jì)評(píng)估板 TVB（Test Vehicle Board）把信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 SMA 接口輸出， 并結(jié)合協(xié)會(huì)提供的 RT（BReference Termination Board）進(jìn)行信號(hào)測(cè)試。RTB 板提供標(biāo)準(zhǔn)的匹配切換以及不同的線路容性的選擇，如下圖：

為了提高測(cè)量的效率及精準(zhǔn)度，是德科技提供了自動(dòng)化測(cè)試軟件 D9020DPHC，可以快速而輕松地驗(yàn)證和調(diào)試 D-PHY 數(shù)據(jù)鏈路。

圖 ：D9020DPHC 自動(dòng)化測(cè)試軟件

3. D-PHY 方案 ：

D-PHY 發(fā)射機(jī) Tx 測(cè)試典型配置 ：

D-PHY 接收機(jī)測(cè)試：

MIPI C-PHY

1. MIPI C-PHY 架構(gòu)

C-PHY 并不是嚴(yán)格意義上的差分信號(hào)線。而是更像我們的工業(yè)用電一樣，它使用三根信號(hào)之間的差作為信號(hào)判斷。其三根信號(hào)之 間必然有一根在 3/4V 一根在 1/2 V 一根在 1/4V。三根線在同一時(shí) 刻的狀態(tài)一定不同，因此其有六個(gè)不同的狀態(tài)。協(xié)議中使用 +x，-x, +y，-y, +z，-z 代表。顯然的，實(shí)現(xiàn)嵌入時(shí)鐘的目的是為了增加帶寬，肯定會(huì)涉及到編碼，物理層的結(jié)構(gòu)必然是完全不同，單從 線路上看，C-PHY 是一個(gè) A/B/C 三線系統(tǒng)。

▲圖 ：MIPI C-PHY 結(jié)構(gòu)框圖

MIPI C-PHY 不傳輸單獨(dú)的時(shí)鐘，必須 CDR 先恢復(fù)時(shí)鐘，然后再用恢復(fù)的時(shí)鐘采樣數(shù)據(jù)并尋找同步頭，最后還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼 恢復(fù)出最初的發(fā)送的內(nèi)容（發(fā)送端的過(guò)程相反）。

C-PHY 物理鏈路（A/B/C 線）上傳輸?shù)氖遣煌碾娖?，通過(guò) A-B，B-C， C-A 的電平運(yùn)算，恢復(fù)出 +x，-x，+y，-y，+z，-z 六種不同的線態(tài)，通過(guò)前后線態(tài)的旋轉(zhuǎn)方向，相位和極性恢復(fù)出編碼符號(hào)，再通過(guò) 連續(xù) 7 組符號(hào)解碼出 16bit 的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程見(jiàn)下圖。

2. MIPI C-PHY 物理層測(cè)試方案

根據(jù) MIPI C-PHY 各版本的速率及規(guī)格參數(shù)需要選擇合適帶寬的示 波器，按照 MIPI 協(xié)會(huì)的要求，針對(duì)不同速率的 MIPI 版本示波器帶寬及連接方式如下：

借助用于 Infiniium 示波器的 MIPI C-PHY 一致性測(cè)試軟件，您可以快 速而輕松地驗(yàn)證和調(diào)試 C-PHY 數(shù)據(jù)鏈路，如下圖 ：

C-PHY 發(fā)射機(jī) Tx 測(cè)試典型配置 ：

C-PHY 發(fā)射機(jī) Tx 測(cè)試典型配置 ：

MIPI M-PHY

1. MIPI M-PHY 架構(gòu)

MIPI M-PHY 專(zhuān)為需要快速通信通道以實(shí)現(xiàn)高分辨率圖像，高視頻幀速率和大型顯示器或存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它是一 種多功能 PHY，為工程師提供配置選擇和跨行業(yè)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的能力，以有效地解決多個(gè)市場(chǎng)。它可以互連智能手機(jī)，可穿戴設(shè)備，個(gè) 人電腦甚至大型系統(tǒng)（如汽車(chē)）中的組件。

它提供兩種傳輸模式，具有不同的比特信號(hào)和時(shí)鐘方案，旨在用 于不同的帶寬范圍，以在更廣泛的數(shù)據(jù)速率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更好的功 效。可達(dá)到的峰值傳輸速率在一個(gè)通道上為 11.6 Gbps，在四個(gè)通道上為 46.4 Gbps。每個(gè)通道的高帶寬可以減少所需的通道數(shù)量。此功能對(duì)于可穿戴設(shè)備和智能手機(jī)以及需要在機(jī)械鉸鏈內(nèi)安裝互 連的筆記本電腦尤其實(shí)用。

M-PHY 的通道結(jié)構(gòu)如下圖所示 ：

▲圖 ：M-PHY 的通道結(jié)構(gòu)

HS-MODE 和 LS-MODE 支持的速率等級(jí)如下表所示 ：

其中 LS-MODE 為必須支持的模式，有可以分為T(mén)ype-I 和 Type-II 兩種，詳細(xì)見(jiàn)下圖所示 ：

M-PHY 發(fā)射機(jī) Tx 測(cè)試參考配置：

MIPI M-PHY 的 RX 測(cè)試：

M-PHY 接收機(jī) Rx 測(cè)試參考配置：

內(nèi)容來(lái)源：是德科技


審核編輯 黃宇