00.mipi协议

2023-11-20

mipi差分信号原理

理解mipi协议

MIPI-DSI LP mode命令及格式详解

MIPI信号的分析--结合示波器实际测试波形

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

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

信号的传输;

*LP 传递控制信号,要求高电平为1.2v 低电平为0的电平信号输出;

*HS 及LP 状态下,输出信号的电学特性要求非常苛刻,具体电学性能的要求可见

附带文档表格。

MIPI传输的最小单元为 1 个字节,采用小端的方式及 LSB first,MSB last。

(1) D-PHY传输状态:低功耗LP和高速HS。

LP(单信号0V~1.2V):低功耗模式,10Mbps传输速度、异步传输,主要用于传输控制命令。

在LP模式下,只用lane0传输数据和时钟,双向数据传输。

LP mode 有 4 种状态: LP00、LP01(0)、LP10(1)、LP11 (Dp、Dn)

HS(差分信号100mv~300mv):高速模式,80M~1Gbps传输速度、同步传送,用于传输高速图像数据。

在高速模式下,通道状态是差分的0或1,定义P比N高时定义为1,P比N低时定义为0,此时线上典型电压为差分200mv

HS mode 有 2 种状态: HS-0、HS-1

由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。

MIPI的通道模式和线上电平,在正常的操作模式下,数据通道处于高速模式或者控制模式。

在高速模式下,通道状态是差分的0或者1,也就是线对内P比N高时,定义为1,P比N低时,定义为0,此时典型的线上电压为差分200MV,请注意图像信号仅在高速模式下传输;

在控制模式下,高电平典型幅值为1.2V,此时P和N上的信号不是差分信号而是相互独立的,

当P为1.2V,N为1.2V时,定义状态为LP11,

当P为1.2V,N为0V时,  定义状态为LP10,

当P为0V,N为1.2V时,  定义状态为LP01,

当P为0V,N为0V时,    定义状态为LP00,

在数据线上有 3 种可能的操作模式:Escape mode, High-Speed (Burst) mode and Control mode,下面是从停止状态进入相应模式需要的时序:

* Escape mode 进入时序:LP11→LP10→LP00→LP01→LP00,退出时序:LP10→LP11

当进入 Escape mode 需要发送 8-bit entry command 表明请求的动作,比如要进行低速数据传输则需要发送 cmd: 0x87,进入超低功耗模式则发送 cmd: 0x78。在 DSI 中 LP 通讯只用 Data Lane 0。

* High-Speed mode 进入时序:LP11→LP01→LP00→SoT(0001_1101),退出时序:EoT→LP11,时序图如下:

* Turnaround 进入时序:LP11→LP10→LP00→LP10→LP00,退出时序:LP00→LP10→LP11

这是开启 BTA 的时序,一般用于从 slave 返回数据如 ACK: 0x84。

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