1. 程式人生 > >【轉】mipi-csi-2解讀

【轉】mipi-csi-2解讀

pan 正常 差分對 概念 hold 方法 www 分享 終端概念

COMS sensor 完全不顧人眼最適的800W像素,1200W,1300W不停向上搞。那麽問題來了:這麽高像素的IC,要達到30幀/S,這傳輸速率要多給力啊,所以,mipi傳輸協議打敗了串口,並口的傳輸方式,成為現在的新寵。


MIPI ——Mobile industry process interface
多家移動開發或者應用商共同籌劃
接口標準聯盟
節約成本,加快產品開發速度
內容豐富,顯示、照相機、電源管理、射頻、存儲接口等等

CIS(cmos image sensor)中僅用到了mipi協議中的csi-2(camera serial interface二代,標識生成要求)和D-phy(物理層,輸出通道要求)
Camera端做transmitter,平臺端做receiver
簡而言之 mipi的作用就是:
1.數據並行轉換成串行;
2.功能復用,節約傳輸線;
3.相對提高傳輸品質和速度;
4.增加傳輸距離;
5.適用新的平臺需求;

技術分享圖片

為什麽mipi那麽NB,下面對比一下就照了。
技術分享圖片
並口需要
Vsync:幀同步信號
Hsync:行同步信號
和8條數據線,但這10根線,mipi只需要5根。所以,我行,我來!

技術分享圖片
Clock和 data中體現差分即低位先出,故如此表示,差分信號P高N低表1,P低N高表0.
現在對mipi大概有點小小的概念了。再給你看看她的照片,保證你喜歡。MIPI 輸出長什麽樣?
當當當當~~

技術分享圖片

幀頭標識、幀尾標識(分別由vsync上升下降沿生成)
行頭標識、行尾標識(分別由hsync上升下降沿生成)
有效數據長包。包含行標識,所以可以省略line_sync短包
相對於並口傳輸,即是將vsync、hsync與數據共通道復用傳輸。
總之一句話,能用軟件解決的一定不要動硬件,能動手的一定不要動嘴。人生哲理。
什麽?不要看PS過的照片!好吧,下面發個素顏照。

技術分享圖片

是不是美如畫。
而mipi的信號符合其通信協議,
規定其起始電壓在1.1~1.3V,等等,如下圖(我比較懶,不服來辯)。這是其電氣要求。

技術分享圖片

然後軟件方面,如下圖:

技術分享圖片

字節(byte)為基本傳輸單元,每個byte中有8位(bit)
Sync dyte:用來同步數據開始,告知接下來為有效數據
DATA TYPE:該包傳輸的是什麽格式的數據YUV422(1E)/RAW8(2A)/RAW10(2B)
WC(16bits)= PAYLOAD中的byte數量(即輸出窗口的1行中有多少個字節,也即列數。註意raw10為列數的1.25倍,raw12為列數的1.5倍)
ECC:校驗datatype和wc是否出錯
Payload=image data
CSC:PAYLOAD數據傳輸校驗
*由於插入了許多數據標識,所以會影響hb或者vb的最小值
MIPI DPHY 終端概念
技術分享圖片


mipi的信號線是一對差分線,理論上可以高電平傳一個數據,低電平也傳一個,速度又快,功耗又小。
很多時候,平臺端的mipi時序和Sensor端如果不匹配,就會出問題。硬件問題的話,就亮信號!

技術分享圖片

Term未連接情況信號時這樣滴。正常的是這樣滴:

技術分享圖片

Sensor輸出在設計時已經考慮,應用時主要是FPC或者PCB走線影響
通常要求:
差分對內兩線等長,盡量少折線,方向一致;
差分對間地線走地,減小串擾;
線上過孔最少;
至少一側有鋪地;
線長最長不超過20cm;
盡量遠離天線;
目的:
阻抗匹配、阻抗連續,減少信號損失,獲得較高的信號完整性;
減少信號間耦合,保證信號完整性;
減少與其他射頻信號的相互作用,保證各信號的質量;
Settle count
主要是hs_prepare+hs_zero時間與其匹配;
通常設定T_settle count為T_(hs_prepare+hs_zero)/2;
是平臺設定參數,通常不改默認值,與pclk頻率有關;

不匹配會引起的問題:
卡頓;
不出圖;
不規則滾屏、拍照分屏

調節方法:
增大或者減小T_hs_prepare、hs_zero,參數最小值為1,有時需要調的很不可思議才可行,這是需要配成manual模式。

技術分享圖片
DDR采樣,即在時鐘的上升和下降沿均采集數據,保證高速傳輸又可以有效降低時鐘頻率,要求時鐘和數據相位為正交關系。
實際中因為負載差異,會限制時鐘的建立速度,同時數據的不規律輸出(不是確定的輸出序列),所以對setup或者hold時間要求不同。可能造成誤碼,引起麻點,嚴重時會丟行。
數據傳輸速率,單位為bps(bit per second)

mipi_data=pclk_tot*10(raw10)
=pclk_tot*8 (raw8)

pclk_tot=數字輸出並行時鐘pclk * 數字通道數M
mipi N通道,每通道數據率=mipi_data/N
Mipi時鐘速度=每通道數據率/2= mipi_data/4

【轉】mipi-csi-2解讀