MIPI DSI協議介紹
MIPI DSI協議介紹
此文根據網上的資料翻譯和整理而來
一、MIPI
MIPI（移動行業處理器介面）是Mobile Industry Processor Interface的縮寫。MIPI（移動行業處理器介面）是MIPI聯盟發起的為移動應用處理器制定的開放標準。
已經完成和正在計劃中的規範如下：
二、MIPI聯盟的MIPI DSI規範
1、名詞解釋
• DCS (DisplayCommandSet)：DCS是一個標準化的命令集，用於命令模式的顯示模組。 • DSI, CSI (DisplaySerialInterface, CameraSerialInterface • DSI 定義了一個位於處理器和顯示模組之間的高速序列介面。 • CSI 定義了一個位於處理器和攝像模組之間的高速序列介面。 • D-PHY：提供DSI和CSI的物理層定義 2、DSI分層結構DSI分四層，對應D-PHY、DSI、DCS規範、分層結構圖如下：
• PHY 定義了傳輸媒介，輸入/輸出電路和和時鐘和訊號機制。
• Lane Management層：傳送和收集資料流到每條lane。
• Low Level Protocol層：定義瞭如何組幀和解析以及錯誤檢測等。
• Application層：描述高層編碼和解析資料流。
3、Command和Video模式
• DSI相容的外設支援Command或Video操作模式，用哪個模式由外設的構架決定
• Command模式是指採用傳送命令和資料到具有顯示快取的控制器。主機通過命令間接的控制外設。Command模式採用雙向介面
• Video模式是指從主機傳輸到外設採用時實象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少複雜性和節約成本，只採用Video模式的系統可能只有一個單向資料路徑
三、D-PHY介紹
1、 D-PHY 描述了一同步、高速、低功耗、低代價的PHY。
• 一個 PHY配置包括 • 一個時鐘lane • 一個或多個數據lane • 兩個Lane的 PHY配置如下圖
•這個狀態下，lines處於空狀態 (LP-00)
• 時鐘Lane的超低功耗狀態
•時鐘Lane通過LP-11→LP-10→LP-00進入ULPS狀態
•通過LP-10 → TWAKEUP →LP-11退出這種狀態，最小TWAKEUP時間為1ms • 高速資料傳輸
•傳送高速序列資料的行為稱為高速資料傳輸或觸發（burst） •全部Lanes門同步開始，結束的時間可能不同。
•時鐘應該處於高速模式 • 各模操作式下的傳輸過程 •進入Escape模式的過程 ：LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00→Entry Code → LPD (10MHz)
•退出Escape模式的過程：LP-10→LP-11
•進入高速模式的過程：LP-11→LP-01→LP-00→SoT(00011101) → HSD (80Mbps ~ 1Gbps)
•退出高速模式的過程：EoT→LP-11
•控制模式 - BTA 傳輸過程：LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00
•控制模式 - BTA 接收過程：LP-00→LP-10→LP-11 • 狀態轉換關係圖
四、DSI介紹
1、DSI是一種Lane可擴充套件的介面，1個時鐘Lane/1-4個數據Lane
• DSI相容的外設支援1個或2個基本的操作模式：
• Command Mode（類似於MPU介面）
• Video Mode（類似於RGB介面）- 必須用高速模式傳輸資料，支援3種格式的資料傳輸
• Non-Burst 同步脈衝模式
• Non-Burst 同步事件模式
• Burst模式
• 傳輸模式：
• 高速訊號模式（High-Speed signaling mode）
• 低功耗訊號模式（Low-Power signaling mode） - 只使用資料lane 0（時鐘是由DP，DN異或而來）。
• 幀型別
• 短幀：4 bytes (固定)
• 長幀：6~65541 bytes (可變)
• 兩個資料Lane高速傳輸示例
2、短幀結構
• 幀頭部（4個位元組）
• 資料標識(DI) 1個位元組
• 幀資料- 2個位元組 （長度固定為2個位元組）
• 錯誤檢測(ECC) 1個位元組
• 幀大小
• 長度固定為4個位元組
3、長幀結構
• 幀頭部（4個位元組）
• 資料標識(DI) 1個位元組
• 資料計數- 2個位元組 （資料填充的個數）
• 錯誤檢測(ECC) 1個位元組
•資料填充(0~65535 位元組)
• 長度=WC*位元組
• 幀尾：校驗和（2個位元組）
• 幀大小：
• 4 + (0~65535) + 2 = 6 ~ 65541 位元組
4、幀資料型別
五、MIPI DSI訊號測量例項
1、MIPI DSI在Low Power模式下的訊號測量圖
2、MIPI的D-PHY和DSI的傳輸方式和操作模式
• D-PHY和DSI的傳輸模式 • 低功耗（Low-Power）訊號模式（用於控制）：10MHz (max) • 高速（High-Speed）訊號模式（用於高速資料傳輸）：80Mbps ~ 1Gbps/Lane • D-PHY的操作模式 • Escape mode, High-Speed(Burst) mode, Control mode • DSI的操作模式 • Command Mode（類似於MPU介面）• Video Mode（類似於RGB介面）- 必須用高速模式傳輸資料 3、小結論 • 傳輸模式和操作模式是不同的概念 • Video Mode操作模式下必須使用High-Speed的傳輸模式 • Command Mode操作模式並沒有規定使用High-Speed或Low Power的傳輸模式，或者說 • 即使外部LCD模組為Video Mode，但通常在LCD模組初始化時還是使用Command Mode模式來讀寫暫存器，因為在低速下資料不容易出錯並且容易測量。 • Video Mode只用High-Speed的方式來發送資料，Command Mode操作模式也可以使用High-Speed，只是沒有必要這麼做。