海思his35xx安防芯片音视频媒控驱动基础篇MIPI RX模块(一)

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一 背景介绍

海思芯片的应用方向大致分为如下几种:手机端芯片(麒麟系列)、安防端芯片(his35xx系列)、机顶盒芯片(Hi3716系列)，一般地，以HI开头的芯片都在市场销售的，以K开头的芯片都是专供华为的。
本文主要讨论的是以his35xx系列，应用于安防市场的芯片为例，分析音视频媒控驱动的实现以及相关技术知识

二 硬件原理

对于音视频终端设备，按照视频数据的传输方向，流程一般如下：

其中sensor板就是将自然景观转换为数字信号，然后通过排线将数据送到海思芯片的视频接口，两者之间一般是通过排线连接，排线上传输的信号一般是mipi信号。
海思内部的mipi模块接收到数据之后，将数据送往VI模块(video input)，然后后在送到vpss(video process)模块，再送到venc编码模块，这样视频数据就在这套流上传输起来了。

三 海思内部视频模块介绍

A. MIPI RX模块
mipi：Mobile Industry Processor Interface（移动行业处理器接口），它是mipi联盟定义的一套标准接口，传感器和芯片之间有很多接口标准，常见的有uart，i2c，spi，i2s等等，随着智能手机越来越普及，同时还有各种与摄像头传感器和显示器相关的并行接口，多种不同的接口标准导致了设计时的混乱。MIPI联盟定义了一套接口标准，把移动设备内部的接口如摄像头、显示屏、基带、射频接口等标准化，从而增加设计灵活性，同时降低成本、设计复杂度、功耗和EMI。
具体的mipi协议在这里就不展开来讨论，因为内容很多，可以参考链接：
https://blog.csdn.net/qq_38880380/article/details/81280875
https://blog.csdn.net/zhang_danf/article/details/78705133
海思芯片内部使用mipi rx模块实现mipi接口时序，通过como-PHY接收数据，因此我们在软件中需要设置como-PHY属性，其特点为：
（1）输入信号：差分信号，如MIPI D-PHY，LVDS，HiSPi high-speed Serial Pixel Interface（当然也可以直接输入DC信号，这样MIPI RX模块不需要信号转换，直接将DC信号输出）
（2）输出信号：DC时序的信号(将差分信号转化为DC信号)

基本概念
LVDS：low voltage differential，通过同步码区分消隐区和数据区
Lane：连接发送端和接收端的一对差分信号线，可以是时钟lane，也可以是数据lane，比如如下原理图部分就是4lane数据

Link：时钟lane和至少一个数据lane，组成一个link，如下
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同步码：mipi接口使用mipi协议CSI-2中的短包进行同步，LVDS通过同步码区分消隐区和数据区
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性能限制如下，具体可参考手册：

四 MIPI模块的数据流

（1）MIPI_RX通过PHY接收sensor的差分数据，Phy controller检测到同步头后，将每条lane上的数据对齐
（2）Pixel controller解析同步信息并按照raw data的位宽将lane上面的额数合并为Pixel数据；output模式将Pixel数据发送给后面模块
（3）Phy controller和Pixel controller由sensor的pixel clk提供时钟，output模块的时钟称为随路时钟，与后面模块的工作时钟相同。MIPI_Rx 的crop 功能在Pixel Controller 的末端实现，所以Crop 后可以降低需要的随路时钟
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