MIPI协议之DPHY、CPHY区别

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MIPI是移动领域最主流的视频传输接口规范，目前应用最广泛的是MIPI DPHY和MIPI CPHY两组协议簇（另外还有MIPI MPHY，属于高速Serdes范畴，应用不那么广泛)，其中CSI-2主要用于图像接入(一般是接Sensor)，DSI-2主要用于图像输出(一般是输出到显示屏)。我们先看物理层协议。

• MIPI DPHY规格

• MIPI DPHY架构

• MIPI DPHY时序

既然有了DPHY，为何要选择比DPHY复杂多的物理层CPHY呢？一切都是为了提升带宽。

• MIPI CPHY规格

• MIPI CPHY架构

• MIPI DPHY和CPHY物理层时序比较

 

DPHY是源同步系统，有专门的同步时钟通道，但是CPHY没有同步时钟，时钟是嵌入到数据中的。显然的，实现嵌入时钟的目的是为了增加带宽，肯定会涉及到编码，物理层的结构必然是完全不同，单从线路上看，CPHY是一个A/B/C三线系统。

MIPI DPHY的物理层，一对时钟，几对数据，接收端根据时钟边沿采样数据，找到0xB8的同步头，物理层实现就算ok了。但MIPI CPHY不同，因为它不传输时钟，必须CDR先恢复时钟，然后再用恢复的时钟采样数据并寻找同步头，最后还需要进行数据解码恢复出最初的发送的内容（发送端的过程相反）。

CPHY“线态”变化图

CPHY接口等效电路图

CPHY物理链路（A/B/C线）上传输的是不同的电平，通过A-B，B-C，C-A的电平运算，恢复出+x，-x，+y，-y，+z，-z六种不同的线态，通过前后线态的旋转方向，相位和极性恢复出编码符号，再通过连续7组符号解码出16bit的数据，整个过程见下图。

总的编码原理从下图便可一目了然：

为何要选择这比DPHY复杂多的物理层呢？一切都是为了提升带宽，某种线态的可能有5种不同的变化，那么它每个符号(A、B、C共3个bit)可编码的数据为log2（5）= 2.3219bit/symbol，理论带宽为DPHY的2.3219倍，每16bit数据编码成7个符号，带宽优势明显。

综上，总体来看DPHY vs CPHY有如下对比：

 

讲完物理层，我们再看看CSI-2层：

• DPHY以Byte为单位进行数据组织；CPHY以16bit Word为单位进行数据组织；

• DPHY 的短帧和长帧的帧头信息与数据的组织方式相同；CPHY则是固定每个通道为6×16bit的帧头信息（短帧信息），见下图。

  

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