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MIPI及DSI协议介绍

MIPI及DSI协议介绍

郑明桑

sam0030@https://www.doczj.com/doc/992614500.html,

MIPI是什么v M obile I ndustry P rocessor I nterface 移动通信行业处理器接口

v MIPI包括:

DCS 显示命令接口

DBI 显示总线接口

DPI 显示像素接口

DSI 显示串行接口

CSI 显示摄像接口

MIPI优点

v高速率

最多四个通道,每个通道最大传输1 Gbps

v低功耗

LowPower 1.2 V HighSpeed 200mV

v低成本:

PIN脚更少,PCB占用空间更少

v抗干扰(EMI,ESD)

高速传输信号200mV,差分信号

与其他差分信号对比

v TMDS:最小化差分信号传输

v LVDS:低压差分信号

D-PHY层定义

D-PHY介绍

v通道(lane)

v1个单向clock通道

v1到4个data通道

v传输模式

v Low Power模式:用于控制,最大10Mbps

此时Data0的D+,D-是两个独立的信号线

v High Speed模式:数据传输,80Mbps—1Gbps

v数据格式

LSB first,MSB last

v传输方向

只有Data0且在LP模式下,才能反向传输,其他都是单向的

Lane State&Line Level

v Lane State:

v LP Mode:LP-00, LP-01, LP-10, LP-11(DpDn)

v HS Mode:HS-0,HS-1(差分信号)

Lane Module

v LP-CD: LowPower ContentionDetector(LP争用探测器) v LP-RX/TX HS-RX/TX

Operating Mode

v Operating Mode:

v每个模式都必须从Stop State(LP-11)开始

v Escape mode request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00),Exit(LP-10→LP-11)

v High-Speed mode request (LP-11→LP-01→LP-00),Exit(EOT →LP-11)

v Control Mode (Turnaround BTA)request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-

00),Exit(LP-00→LP-10→LP-11)

v Mode切换图

Escape Mode

v Escape模式是在LP状态下的特殊模式,只有进入该模式,下面这些功能才能实现:LPDT:Low Power Data Transmission

ULPS:Ultra-Low Power State

Trigger(比如Remote trigger, Ack trigger and TE trigger)

v一旦进入Escape模式,后面必须跟8-bit的entry命令才能实现对应Action

Escape Mode

v以LPDT为例,发送LCD sleep out 0x11命令,注意LSB first

Escape Mode

v ULPS:这种状态下,line处于Space状态,退出这种状态需要Mark-1状态唤醒

High-Speed Mode

v HS模式所有通道同时开始,但每个通道可能不同时结束,clock必须也在hs模式,并且是双边沿触发,也就是data 速率是clock的两倍

v完整的hs序列如下图,退出EOT+LP11

High-Speed Mode v下面是HS下发送0x29 display on时序图

BTA Mode

v It is different between DSI and other interface, other IF use Read signal to let slave send read response.But DSI integrate all control signal in DSI Data/Clock lane.

v So DSI need a procedure enables information transfer in the opposite direction of the current direction.

v用于读取外色参数(如ID)或确认发送包外设是否接收正确

BTA Mode

v Acknowledge is a Trigger Message (00100001) sent when all preceding transmissions since the last peripheral to host

communication is received by the peripheral with no errors.

DSI接口

v DSI(Display Serial Interface)

v DSI 收发接口,如下图:

DSI传输模式

v Command Mode

类似MPU接口,需要IC 内如GRAM。通过ACK和error 向Host报告(Data Lane0)

v Video Mode

类似RGB接口,没用GRAM,需要不停往panel刷数据。(相对于command模式,ESD差一点,曾经有项目出现过)v传输模式

HS和LP两种,对于returning data(比如cmd mode),必须使用Data Lane0并且在LP Mode

短数据包结构

v两种数据包类型:短数据包和长数据包

v虚拟数据通道两个bit最多表示4个

Virtual Channel

v Multiple independent data streams for up to four peripherals are supported by this specification. The data stream for each peripheral is a Virtual Channel

v一些高分辨率屏内部可能含有两个或更多独立的Driver IC,这个时候需要用到多VC(实际中,还没碰到需要多个VC的display)

MIPI_协议详细介绍

Protocol Introduction MIPI Development Team 2010-9-2

What is MIPI? v MIPI stands for M obile I ndustry P rocessor I nterface §MIPI Alliance is a collaboration of mobile industry leaders. §Objective to promote open standards for interfaces to mobile application processors. §Intends to speed deployment of new services to mobile users by establishing Spec. v Board Members in MIPI Alliance §Intel, Motorola, Nokia, NXP,Samsung, ST, TI

What is MIPI? v MIPI Alliance Specification for display §DCS (D isplay C ommand S et) ?DCS is a standardized command set intended for command mode display modules. §DBI, DPI (D isplay B us I nterface, D isplay P ixel I nterface)?DBI:Parallel interfaces to display modules having display controllers and frame buffers. ?DPI:Parallel interfaces to display modules without on-panel display controller or frame buffer. §DSI, CSI (D isplay S erial I nterface, C amera S erial I nterface)?DSI specifies a high-speed serial interface between a host processor and display module. ?CSI specifies a high-speed serial interface between a host processor and camera module. §D-PHY ?D-PHY provides the physical layer definition for DSI and CSI.

理解mipi协议

理解mipi协议 完成mipi信号通道分配后,需要生成与物理层对接的时序、同步信号: MIPI规定,传输过程中,包内是200mV、包间以及包启动和包结束时是1.2V,两种不同的电压摆幅,需要两组不同的LVDS 驱动电路在轮流切换工作;为了传输过程中各数据包之间的安全可靠过渡,从启动到数据开始传输,MIPI定义了比较长的可靠过渡时间,加起来最少也有600多ns;而且规定各个时间参数是可调的,所以需要一定等待时间,需要缓存,我们用寄存器代替FIFO,每通道128Byte。 串行时钟与数据差分传输的过渡时间关系如下:

各个时间参数需要满足以下的要求:

UI 的值:

数据与时钟的相位关系: 根据前面文章:mipi差分信号原理介绍。 CLKp是高电平,CLKn是低电平的时候,差分信号表现为高电平。CLKn是高电平, CLKp是低电平的时候,差分信号表现为低电平。所以结果就可以等效成红线描述的正弦。 从正弦可以看出,data在clk的高电平和低电平都有传输数据。

数据通道进入和退出SLM(即睡眠模式)的控制: mipi信号传输分为单端和差分传输。例如: LP-00, LP-01, LP-10, LP-11 (单端) HS-0, HS-1 (差分) Ultra-Low Power State entry command: 00011110 是差分传输,读取方法和上面提到的clk是一样的,需要注意的是Dp和Dn如果同时是高电平或同时是低电平的时候是无效数据,这个时候大概对应的是clk正弦的峰值,只有其中一个是高一个是低才是有效的差分数据。 总结: 对应于同步信号完成并串转换; *HS 状态为高速低压差分信号,传输高速连续串行数据; *LP 状态为低速低功耗信号,传输控制信号和状态信号; *MIPI要求HS 工作在1GHz 的频率下,完成共模信号为0.2v 差模信号为0.2v 的差分

MIPI 中文协议

对于现代的智能手机来说,其内部要塞入太多各种不同接口的设备,给手机的设计和元器件选择带来很大的难度。下图是一个智能手机的例子,我们可以看到其内部存储、显示、摄像、声音等内部接口都是各不相同的。即使以摄像头接口来说,不同的摄像头模组厂商也可能会使用不同的接口形式,这给手机厂商设计手机和选择器件带来了很大的难度。 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。

MIPI协议归纳整理

MIPI DSI协议介绍 2015.12.1jcl整理添加一、MIPI MIPI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI(移动行业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。 二、MIPI联盟的MIPI DSI规范 1、名词解释 ?DCS(DisplayCommandSet):DCS是一个标准化的命令集,用于命令模式的显示模组。?DSI,CSI(DisplaySerialInterface,CameraSerialInterface ?DSI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定义了一个位于处理器和摄像模组之间的高速串行接口。 ?D-PHY:提供DSI和CSI的物理层定义 2、DSI分层结构 DSI分四层,对应D-PHY、DSI、DCS规范、分层结构图如下: ?PHY定义了传输媒介,输入/输出电路和和时钟和信号机制。 ?Lane Management层:发送和收集数据流到每条lane。 ?Low Level Protocol层:定义了如何组帧和解析以及错误检测等。 ?Application层:描述高层编码和解析数据流。 3、Command和Video模式 ?DSI兼容的外设支持Command或Video操作模式,用哪个模式由外设的构架决定?Command模式是指采用发送命令和数据到具有显示缓存的控制器。主机通过命令间接的

控制外设。Command模式采用双向接口 ?Video模式是指从主机传输到外设采用时实象素流。这种模式只能以高速传输。为减少复杂性和节约成本,只采用Video模式的系统可能只有一个单向数据路径 三、D-PHY介绍 1、D-PHY描述了一同步、高速、低功耗、低代价的PHY。 ?一个PHY配置包括 ?一个时钟lane ?一个或多个数据lane ?两个Lane的PHY配置如下图 ?三个主要的lane的类型 ?单向时钟Lane ?单向数据Lane ?双向数据Lane ?D-PHY的传输模式 ?低功耗(Low-Power)信号模式(用于控制):10MHz(max) ?高速(High-Speed)信号模式(用于高速数据传输):80Mbps~1Gbps/Lane ?D-PHY低层协议规定最小数据单位是一个字节 ?发送数据时必须低位在前,高位在后. ?D-PHY适用于移动应用 ?DSI:显示串行接口 ?一个时钟lane,一个或多个数据lane ?CSI:摄像串行接口 2、Lane模块 ?PHY由D-PHY(Lane模块)组成 ?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)

MIPI接口协议简介

MIPI接口简介 (Mobile Industry Processor Interface移动行业处理器接口) 对于现代的智能手机来说,其内部要塞入太多各种不同接口的设备,给手机的设计和元器件选择带来很大的难度。下图是一个智能手机的例子,我们可以看到其内部存储、显示、摄像、声音等内部接口都是各不相同的。即使以摄像头接口来说,不同的摄像头模组厂商也可能会使用不同的接口形式,这给手机厂商设计手机和选择器件带来了很大的难度。 MIPI 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。

(完整word版)MIPIDSI协议介绍

一、MIPI MIPI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI (移动行业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。 已经完成和正在计划中的规范如下: 二、MIPI联盟的MIPI DSI规范 1、名词解释 ? DCS (DisplayCommandSet):DCS是一个标准化的命令集,用于命令模式的显示模组。? DSI, CSI (DisplaySerialInterface, CameraSerialInterface ? DSI 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 定义了一个位于处理器和摄像模组之间的高速串行接口。 ? D-PHY:提供DSI和CSI的物理层定义 2、DSI分层结构 DSI分四层,对应D-PHY、DSI、DCS规范、分层结构图如下: ? PHY 定义了传输媒介,输入/输出电路和和时钟和信号机制。 ? Lane Management层:发送和收集数据流到每条lane。 ? Low Level Protocol层:定义了如何组帧和解析以及错误检测等。 ? Application层:描述高层编码和解析数据流。

3、Command和Video模式 ? DSI兼容的外设支持Command或Video操作模式,用哪个模式由外设的构架决定 ? Command模式是指采用发送命令和数据到具有显示缓存的控制器。主机通过命令间接的控制外设。Command模式采用双向接口 ? Video模式是指从主机传输到外设采用时实象素流。这种模式只能以高速传输。为减少复杂性和节约成本,只采用Video模式的系统可能只有一个单向数据路径 三、D-PHY介绍 1、 D-PHY 描述了一同步、高速、低功耗、低代价的PHY。

mipi 协议(附图)

Application Report SWPA225 – November 2012 1 Demystify DSI I/F Erwan Petillon HW Systems Solutions ABSTRACT The purpose of this Application Note (APN) is to demystify the DSI I/F by presenting different configuration and their impact on the DSI protocol. The document is illustrated by numerous waveforms probe on an OMAP platform. This APN covers the DSI protocol in video mode (Non-frame buffer display) and in command mode (frame buffer display). A section dedicated to debugging tips is enumerating different method to measure various parameters and decode LP and HS packets. However the APN does not contain programming model and complete DSI protocol standard, for more details on programming model refer to the OMAP Technical Reference Manual and the MIPI DSI protocol standard. Document History Version Date Author Notes 1.0 November 2012 E. Petillon First release

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