MIPI接口簡(jiǎn)介

　　MIPI（移動(dòng)行業(yè)處理器接口）是MobileIndustryProcessorInterface的縮寫(xiě)。MIPI（移動(dòng)行業(yè)處理器接口）是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動(dòng)應(yīng)用處理器制定的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。

　　MIPI是專門在高速（數(shù)據(jù)傳輸）模式下采用低振幅信號(hào)擺幅，針對(duì)功率敏感型應(yīng)用而量身定做的。MIPI聯(lián)盟定義了一套接口標(biāo)準(zhǔn)，把移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏、基帶、射頻接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而增加設(shè)計(jì)靈活性，同時(shí)降低成本、設(shè)計(jì)復(fù)雜度、功耗和EMI。

　　由于MIPI是采用差分信號(hào)傳輸?shù)?，所以在設(shè)計(jì)上需要按照差分設(shè)計(jì)的一般規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是需要實(shí)現(xiàn)差分阻抗的匹配，MIPI協(xié)議規(guī)定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。

　　MIPI主要開(kāi)關(guān)參數(shù)

　　1.關(guān)斷隔離：為了保持有源時(shí)鐘/數(shù)據(jù)路徑的信號(hào)完整性，要求開(kāi)關(guān)具備高效的關(guān)斷隔離性能。對(duì)于200mV、最大共模失配（common-modemismatch）5mV的高速M(fèi)IPI差分信號(hào)，開(kāi)關(guān)路徑之間的關(guān)斷隔離應(yīng)該為-30dBm或更好。

　　2.差分延遲差：差分對(duì)內(nèi)部信號(hào)間的延遲差（skew）（差分對(duì)內(nèi)延遲差）和時(shí)鐘與數(shù)據(jù)通道差分交叉點(diǎn)之間的延遲差（通道間延遲差）必需降至50ps或更小。對(duì)于這些參數(shù)，這類開(kāi)關(guān)的業(yè)界同類最佳延遲差性能目前在20ps到30ps之間。

　　3.開(kāi)關(guān)阻抗：在選擇模擬開(kāi)關(guān)時(shí)，第三個(gè)主要考慮事項(xiàng)是導(dǎo)通阻抗（RON）和導(dǎo)通電容（CON）的阻抗特性的折衷選擇。MIPID-PHY鏈路同時(shí)支持低功耗數(shù)據(jù)傳輸和高速數(shù)據(jù)傳輸模式。因此，開(kāi)關(guān)的RON應(yīng)該平衡選擇以優(yōu)化混合工作模式的性能。理想情況下，這一參數(shù)應(yīng)該分別針對(duì)每一個(gè)工作模式而設(shè)定。結(jié)合每一模式的最佳RON，并保持很低的開(kāi)關(guān)CON對(duì)保持接收端的壓擺率（slewrate）十分重要。一般規(guī)則是，使CON低于10pF將有助于避免高速模式下通過(guò)開(kāi)關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間的惡化（延長(zhǎng)）。

　　MIPI接口優(yōu)點(diǎn)

　　MIPI接口的模組，相較于并口具有速度快，傳輸數(shù)據(jù)量大，功耗低，抗干擾好的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到客戶的青睞，并在迅速增長(zhǎng)。例如一款同時(shí)具備MIPI和并口傳輸?shù)?M的模組，8位并口傳輸時(shí)，需要至少11根的傳輸線，高達(dá)96M的輸出時(shí)鐘，才能達(dá)到12FPS的全像素輸出；而采用MIPI接口僅需要2個(gè)通道6根傳輸線就可以達(dá)到在全像素下12FPS的幀率，且消耗電流會(huì)比并口傳輸?shù)痛蟾?0MA。由于MIPI是采用差分信號(hào)傳輸?shù)?，所以在設(shè)計(jì)上需要按照差分設(shè)計(jì)的一般規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是需要實(shí)現(xiàn)差分阻抗的匹配，MIPI協(xié)議規(guī)定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。

　　上圖是個(gè)典型的理想差分設(shè)計(jì)狀態(tài)，為了保證差分阻抗，線寬和線距應(yīng)該根據(jù)軟件仿真進(jìn)行仔細(xì)選擇；為了發(fā)揮差分線的優(yōu)勢(shì)，差分線對(duì)內(nèi)部應(yīng)該緊密耦合，走線的形狀需要對(duì)稱，甚至過(guò)孔的位置都需要對(duì)稱擺放；差分線需要等長(zhǎng)，以免傳輸延遲造成誤碼；另外需要注意一點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)緊密的耦合，差分對(duì)中間不要走地線，PIN的定義上也最好避免把接地焊盤放置在差分對(duì)之間（指的是物理上2個(gè)相鄰的差分線）。

　　MIPI的通道模式和線上電平

　　在正常的操作模式下，數(shù)據(jù)通道處于高速模式或者控制模式。在高速模式下，通道狀態(tài)是差分的0或者1，也就是線對(duì)內(nèi)P比N高時(shí)，定義為1，P比N低時(shí)，定義為0，此時(shí)典型的線上電壓為差分200MV，請(qǐng)注意圖像信號(hào)僅在高速模式下傳輸；在控制模式下，高電平典型幅值為1.2V，此時(shí)P和N上的信號(hào)不是差分信號(hào)而是相互獨(dú)立的，當(dāng)P為1.2V，N也為1.2V時(shí)，MIPI協(xié)議定義狀態(tài)為L(zhǎng)P11，同理，當(dāng)P為1.2V，N為0V時(shí)，定義狀態(tài)為L(zhǎng)P10，依此類推，控制模式下可以組成LP11，LP10，LP01，LP00四個(gè)不同的狀態(tài);MIPI協(xié)議規(guī)定控制模式4個(gè)不同狀態(tài)組成的不同時(shí)序代表著將要進(jìn)入或者退出高速模式等；比如LP11-LP01-LP00序列后，進(jìn)入高速模式。下圖為線上電平的圖示。

　　MIPI聯(lián)盟的MIPIDSI規(guī)范

　　1、名詞解釋

　　?DCS（DisplayCommandSet）：DCS是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)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(jié)構(gòu)

　　DSI分四層，對(duì)應(yīng)D-PHY、DSI、DCS規(guī)范、分層結(jié)構(gòu)圖如下：

　　?PHY定義了傳輸媒介，輸入/輸出電路和和時(shí)鐘和信號(hào)機(jī)制。

　　?LaneManagement層：發(fā)送和收集數(shù)據(jù)流到每條lane。

　　?LowLevelProtocol層：定義了如何組幀和解析以及錯(cuò)誤檢測(cè)等。

　　?Application層：描述高層編碼和解析數(shù)據(jù)流。

　　3、Command和Video模式

　　?DSI兼容的外設(shè)支持Command或Video操作模式，用哪個(gè)模式由外設(shè)的構(gòu)架決定

　　?Command模式是指采用發(fā)送命令和數(shù)據(jù)到具有顯示緩存的控制器。主機(jī)通過(guò)命令間接的控制外設(shè)。Command模式采用雙向接口

　　?Video模式是指從主機(jī)傳輸?shù)酵庠O(shè)采用時(shí)實(shí)象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少?gòu)?fù)雜性和節(jié)約成本，只采用Video模式的系統(tǒng)可能只有一個(gè)單向數(shù)據(jù)路徑