Lcd和Camera开发中的MIPI协议总结

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MIPI（移动行业处理器接口）是Mobile Industry Processor Interface的缩写，MIPI接口是当前移动产品领域中Lcd和Camera最常用的接口。

名词解释

• DSI(DisplaySerialInterface): 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(CameraSerialInterface): 定义了一个位于处理器和摄像模组之间的高速串行接口。
• DCS (DisplayCommandSet)：DCS是一个标准化的命令集，用于命令模式的显示模组，包括两个功能区域：User Command Set（cmd1） 和 Manufacturer Command（制造商命令）。
• D-PHY：提供DSI和CSI的物理层定义。

D-PHY层介绍：

一个PHY配置包括：

• 一对时钟lane
• 1-4对数据lane

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
• 低功耗竞争检测器：LP-CD

三个主要的lane类型：

单向时钟lane

• Master：HS-TX, LP-TX
• Slave：HS-RX, LP-RX

单向数据lane（lane1-lane3）

• Master：HS-TX, LP-TX
• Slave：HS-RX, LP-RX

双向数据lane（lane0）

• Master, Slave：HS-TX, LP-TX, HS-RX, LP-RX, LP-CD

D-PHY的传输模式：

低功耗模式(Low-Power LP模式)：用于控制：最大10MHz，只使用数据lane0（时钟是由CP和CN异或而来）。

高速模式(High-Speed HS模式)，用于高速数据传输：80M-1Gbps/lane。

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也为1.2V时，MIPI协议定义状态为LP11，同理，当P为1.2V，N为0V时，定义状态为LP10，依此类推，控制模式下可以组成LP11，LP10，LP01，LP00四个不同的状态。MIPI协议规定控制模式4个不同状态组成的不同时序代表着将要进入或者退出高速模式等。

Lane状态和电压

Lane状态

• LP模式有四种状态：LP-00, LP-01, LP-10, LP-11 (单端)
• HS模式有两种状态：HS-0, HS-1 (差分)

Lane电压（典型）

• LP：0-1.2V
• HS：100-300mV (200mV)

数据lane有三种操作模式：

Escape mode High-Speed(Brust)mode Control mode

进入所有的模式都要从控制模式的stop状态开始，从停止状态进入相应模式的时序：

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8bit的entry command 表明请求的动作，比如要进入低速数据传输则需发送cmd：0x87，进入超低功耗模式则需发送cmd：0x78。在DSI中，LP通讯只用Data Lane 0。

Escape mode是数据Lane在LP状态下的一种特殊操作 在这种模式下，可以进入一些额外的功能：LPDT, ULPS, Trigge。

High-Speed mode进入时序：

LP11-> LP01-> LP00-> SoT(1), 退出时序：EoT-> LP11 //SoT Start of Transmission

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。

控制模式 – BTA 传输过程：

LP11→LP10→LP00→LP10→LP00

控制模式 – BTA 接收过程：

LP00→LP10→LP11

实际应用时：

1. 首先用command mode 的LP传输进行命令控制（读写寄存器等） — 因为低速下数据不容易出错。

2. 切换为Video mode 的HS传输模式进行图像数据的传输。