MIPI接口簡介

　　MIPI（移動行業(yè)處理器接口）是MobileIndustryProcessorInterface的縮寫。MIPI（移動行業(yè)處理器接口）是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動應(yīng)用處理器制定的開放標準。

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

　　由于MIPI是采用差分信號傳輸?shù)模栽谠O(shè)計上需要按照差分設(shè)計的一般規(guī)則進行嚴格的設(shè)計，關(guān)鍵是需要實現(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主要開關(guān)參數(shù)

　　1.關(guān)斷隔離：為了保持有源時鐘/數(shù)據(jù)路徑的信號完整性，要求開關(guān)具備高效的關(guān)斷隔離性能。對于200mV、最大共模失配（common-modemismatch）5mV的高速MIPI差分信號，開關(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：差分對內(nèi)部信號間的延遲差（skew）（差分對內(nèi)延遲差）和時鐘與數(shù)據(jù)通道差分交叉點之間的延遲差（通道間延遲差）必需降至50ps或更小。對于這些參數(shù)，這類開關(guān)的業(yè)界同類最佳延遲差性能目前在20ps到30ps之間。

　　3.開關(guān)阻抗：在選擇模擬開關(guān)時，第三個主要考慮事項是導(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)該分別針對每一個工作模式而設(shè)定。結(jié)合每一模式的最佳RON，并保持很低的開關(guān)CON對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開關(guān)的信號轉(zhuǎn)換時間的惡化（延長）。

　　MIPI接口優(yōu)點

　　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，越來越受到客戶的青睞，并在迅速增長。例如一款同時具備MIPI和并口傳輸?shù)?M的模組，8位并口傳輸時，需要至少11根的傳輸線，高達96M的輸出時鐘，才能達到12FPS的全像素輸出；而采用MIPI接口僅需要2個通道6根傳輸線就可以達到在全像素下12FPS的幀率，且消耗電流會比并口傳輸?shù)痛蟾?0MA。由于MIPI是采用差分信號傳輸?shù)模栽谠O(shè)計上需要按照差分設(shè)計的一般規(guī)則進行嚴格的設(shè)計，關(guān)鍵是需要實現(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。

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

　　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，也就是線對內(nèi)P比N高時，定義為1，P比N低時，定義為0，此時典型的線上電壓為差分200MV，請注意圖像信號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P和N上的信號不是差分信號而是相互獨立的，當P為1.2V，N也為1.2V時，MIPI協(xié)議定義狀態(tài)為LP11，同理，當P為1.2V，N為0V時，定義狀態(tài)為LP10，依此類推，控制模式下可以組成LP11，LP10，LP01，LP00四個不同的狀態(tài);MIPI協(xié)議規(guī)定控制模式4個不同狀態(tài)組成的不同時序代表著將要進入或者退出高速模式等；比如LP11-LP01-LP00序列后，進入高速模式。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(jié)構(gòu)

　　DSI分四層，對應(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/輸出電路和和時鐘和信號機制。

　　?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誤檢測等。

　　?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。主機通過命令間接的控制外設(shè)。Command模式采用雙向接口

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