嵌入式开发之mipi协议基础学习

时间:2024-03-16 17:21:53

MIPI ——Mobile industry process interface

多家移动开发或者应用商共同筹划

接口标准联盟

节约成本,加快产品开发速度

内容丰富,显示、照相机、电源管理、射频、存储接口等等

CIS(cmos image sensor)中仅用到了mipi协议中的csi-2(camera serial interface二代,标识生成要求)和D-phy(物理层,输出通道要求)

Camera端做transmitter,平台端做receiver

简而言之 mipi的作用就是:

1.数据并行转换成串行;

2.功能复用,节约传输线;

3.相对提高传输品质和速度;

4.增加传输距离;

5.适用新的平台需求;

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为什么mipi那么NB,下面对比一下就照了。

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并口需要

Vsync:帧同步信号

Hsync:行同步信号

和8条数据线,但这10根线,mipi只需要5根。所以,我行,我来!

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Clock和 data中体现差分即低位先出,故如此表示,差分信号P高N低表1,P低N高表0.

现在对mipi大概有点小小的概念了。再给你看看她的照片,保证你喜欢。MIPI 输出长什么样?

当当当当~~

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帧头标识、帧尾标识(分别由vsync上升下降沿生成)

行头标识、行尾标识(分别由hsync上升下降沿生成)

有效数据长包。包含行标识,所以可以省略line_sync短包

相对于并口传输,即是将vsync、hsync与数据共通道复用传输。

总之一句话,能用软件解决的一定不要动硬件,能动手的一定不要动嘴。人生哲理。

什么?不要看PS过的照片!好吧,下面发个素颜照。

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是不是美如画。

而mipi的信号符合其通信协议,

规定其起始电压在1.1~1.3V,等等,如下图(我比较懒,不服来辩)。这是其电气要求。

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然后软件方面,如下图:

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字节(byte)为基本传输单元,每个byte中有8位(bit)

Sync dyte:用来同步数据开始,告知接下来为有效数据

DATA TYPE:该包传输的是什么格式的数据YUV422(1E)/RAW8(2A)/RAW10(2B)

WC(16bits)= PAYLOAD中的byte数量(即输出窗口的1行中有多少个字节,也即列数。注意raw10为列数的1.25倍,raw12为列数的1.5倍)

ECC:校验datatype和wc是否出错

Payload=image data

CSC:PAYLOAD数据传输校验

*由于插入了许多数据标识,所以会影响hb或者vb的最小值

MIPI DPHY 终端概念

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mipi的信号线是一对差分线,理论上可以高电平传一个数据,低电平也传一个,速度又快,功耗又小。

很多时候,平台端的mipi时序和Sensor端如果不匹配,就会出问题。硬件问题的话,就亮信号!

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Term未连接情况信号时这样滴。正常的是这样滴:

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Sensor输出在设计时已经考虑,应用时主要是FPC或者PCB走线影响

通常要求:

差分对内两线等长,尽量少折线,方向一致;

差分对间地线走地,减小串扰;

线上过孔最少;

至少一侧有铺地;

线长最长不超过20cm;

尽量远离天线;

目的:

阻抗匹配、阻抗连续,减少信号损失,获得较高的信号完整性;

减少信号间耦合,保证信号完整性;

减少与其他射频信号的相互作用,保证各信号的质量;

Settle count

主要是hs_prepare+hs_zero时间与其匹配;

通常设定T_settle count为T_(hs_prepare+hs_zero)/2;

是平台设定参数,通常不改默认值,与pclk频率有关;

不匹配会引起的问题:

卡顿;

不出图;

不规则滚屏、拍照分屏

调节方法:

增大或者减小T_hs_prepare、hs_zero,参数最小值为1,有时需要调的很不可思议才可行,这是需要配成manual模式。

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DDR采样,即在时钟的上升和下降沿均采集数据,保证高速传输又可以有效降低时钟频率,要求时钟和数据相位为正交关系。

实际中因为负载差异,会限制时钟的建立速度,同时数据的不规律输出(不是确定的输出序列),所以对setup或者hold时间要求不同。可能造成误码,引起麻点,严重时会丢行。

数据传输速率,单位为bps(bit per second)

mipi_data=pclk_tot*10(raw10)

=pclk_tot*8 (raw8)

pclk_tot=数字输出并行时钟pclk * 数字通道数M

mipi N通道,每通道数据率=mipi_data/N

Mipi时钟速度=每通道数据率/2= mipi_data/4