MIPI-CSI-2-协议介绍资料

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011134739.3(22)申请日 2020.10.21(71)申请人 绍兴速显微电子科技有限公司地址 312000 浙江省绍兴市上虞区曹娥街道e游小镇门户客厅2号楼119办公室3号工位(72)发明人 项天　查道路　(74)专利代理机构 合肥方舟知识产权代理事务所(普通合伙) 34158代理人 朱荣(51)Int.Cl.H04N 5/268(2006.01)H04N 5/765(2006.01)H04N 19/42(2014.01)H04N 19/44(2014.01)H04N 19/40(2014.01)

(54)发明名称一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统(57)摘要本发明公开了一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，主机显卡模块，所述主机显卡模块包括模拟摄像头和视频接口，所述模拟摄像头采集到视频流数据，并通过所述视频接口输出；视频解码芯片，所述视频解码芯片接受到主机显卡模块上输出的视频流数据，并完成对视频流数据的解码；逆转码模块，将视频流数据转码为RAW数据流；输出模块，将RAW数据流转换为串行的高速串行接口数据并输出，支持MIPI D‑Phy及CSI‑2接口。所述视频解码芯片完成从视频接口到并行接口转换，转换后的视频流数据格式为YUV44424bit、RGB44424bit、YUV42216bit。本发明架构支持MIPI D‑Phy和CSI‑2接口；本发明支持多路摄像头模拟；本发明输出完全模拟摄像头

输出的RAW格式数据。

权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 112188121 A2021.01.05

CN 112188121

A1.一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于，包括：主机显卡模块，所述主机显卡模块包括模拟摄像头和视频接口，所述模拟摄像头采集到视频流数据，并通过所述视频接口输出；视频解码芯片，所述视频解码芯片接受到主机显卡模块上输出的视频流数据，并完成对视频流数据的解码；逆转码模块，将视频流数据转码为RAW数据流；输出模块，将RAW数据流转换为串行的高速串行接口数据并输出，支持MIPID-Phy及CSI-2接口。2.根据权利要求1所述的一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于：所述视频接口采用多路HDMI或DP接口。3.根据权利要求1所述的一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于：所述视频解码芯片完成从视频接口到并行接口转换，转换后的视频流数据格式为YUV44424bit、RGB44424bit、YUV42216bit。4.根据权利要求1所述的一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于：所述逆转码模块通过FPGA实现转码，转码后的数据流格式为RAW8bit、RAW10bit、RAW 12bit。5.根据权利要求1所述的一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于：所述逆转码模块为将对应像素的对应通道作为RAW格式输出，对于RAW 10bit和RAW 12bit，采用所述像素8bit数据作为高位，周围8个像素线性插值得到的数据低位作为所述像素的低位。6.根据权利要求1所述的一种MIPI及CSI接口的摄像头模拟系统，其特征在于：所述输

MIPI协议学习总结（⼀）【转】

转⾃：

⼀、MIPI 简介：

MIPI（移动⾏业处理器接⼝）是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI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 DSI规范：

1、名词解释

• DCS (Display Command Set)：DCS是⼀个标准化的命令集，⽤于命令模式的显⽰模组。

• DSI, CSI (Display Serial Interface , Camera Serial Interface )

• 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 Layer层：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实时象素流，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

UG0806User GuideMIPI CSI-2 Receiver Decoder For PolarFireMicrosemi HeadquartersOne Enterprise, Aliso Viejo,CA 92656 USAWithin the USA: +1 (800) 713-4113 Outside the USA: +1 (949) 380-6100Sales: +1 (949) 380-6136Fax: +1 (949) 215-4996Email: ***************************©2021 Microsemi, a wholly owned subsidiary of Microchip Technology Inc. All rights reserved. Microsemi and the Microsemi logo are registered trademarks of Microsemi Corporation. All other trademarks and service marks are the property of their respective owners. Microsemi makes no warranty, representation, or guarantee regarding the information contained herein or the suitability of its products and services for any particular purpose, nor does Microsemi assume any liability whatsoever arising out of the application or use of any product or circuit. 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Products include high-performance and radiation-hardened analog mixed-signal integrated circuits, FPGAs, SoCs and ASICs; power management products; timing and synchronization devices and precise time solutions, setting the world's standard for time; voice processing devices; RF solutions; discrete components; enterprise storage and communication solutions, security technologies and scalable anti-tamper products; Ethernet solutions; Power-over-Ethernet ICs and midspans; as well as custom design capabilities and services. Learn more at .Microsemi Proprietary UG0806 Revision 10.0iiiContents1Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11.1Revision 10.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2Revision 9.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3Revision 8.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4Revision 7.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5Revision 6.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.6Revision 5.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7Revision 4.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.8Revision 3.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.9Revision 2.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.10Revision 1.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32.1Key Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2Supported Families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Hardware Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43.1Design Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.1Embsync_detect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.2mipi_csi2_rxdecoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2Inputs and Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3AXI4 Stream Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.4Configuration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.5Timing Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.5.1Long Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.5.2Short Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104.1Encrypted . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.2RTL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105Installation Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116Resource Utilization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

MIPI初始化流程

MIPI（Mobile Industry Processor Interface）是移动行业处理器接口的缩写，是一种用于连接移动设备内部各个模块的接口标准。在移动设备中，如智能手机、平板电脑等，MIPI接口被广泛应用于摄像头、显示屏、传感器等模块之间的通信。

MIPI初始化流程是指在系统启动时，对MIPI接口进行配置和初始化的过程。本文将详细介绍MIPI初始化流程的步骤和流程。

1. MIPI接口概述

MIPI接口主要包括以下几个部分：

• D-PHY：物理层接口，负责传输数据和时钟信号。

• CSI-2：摄像头串行接口，用于连接摄像头和处理器。

• DSI：显示串行接口，用于连接处理器和显示屏。

• C-PHY：物理层接口，与D-PHY类似但支持更高的带宽。

在MIPI初始化流程中，我们主要关注D-PHY、CSI-2和DSI这三个部分。

2. MIPI初始化流程步骤

下面将详细介绍MIPI初始化流程的步骤：

步骤1：电源管理

在进行MIPI初始化之前，需要确保相关模块的电源已经打开，并且处于正常工作状态。这包括摄像头、显示屏和处理器等模块的电源。

步骤2：时钟配置

MIPI接口需要时钟信号来同步数据传输。在初始化流程中，需要对相关的时钟进行配置和初始化。具体步骤如下：

1. 配置D-PHY的时钟源，并使能相应的时钟。

2. 配置CSI-2和DSI接口的时钟源，并使能相应的时钟。

步骤3：引脚配置

MIPI接口使用一组特定的引脚进行数据传输。在初始化流程中，需要对这些引脚进行配置，以确保正常的数据传输。具体步骤如下：

1. 配置D-PHY引脚，并使能相应的引脚。

2. 配置CSI-2和DSI接口引脚，并使能相应的引脚。 步骤4：寄存器配置

MIPI接口使用一组寄存器来控制和配置相关功能。在初始化流程中，需要对这些寄存器进行配置，以满足系统需求。具体步骤如下：

1. 配置D-PHY寄存器，包括时钟分频、数据格式等参数。