mipi接口簡介

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案MIPI將徹底改變移動產(chǎn)品設(shè)計方式?【作者】Prakash精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案Kamath，工程副總裁，Arasan公司?MIPI聯(lián)盟定義了一套接口標(biāo)準(zhǔn)，把移動設(shè)備內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏、基帶、射頻接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而增加設(shè)計靈活性，同時降低成本、設(shè)計復(fù)雜度、功耗和EMI。??未來的產(chǎn)品都將朝著移動的方向發(fā)展，例如智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、平板電腦、媒體播放器、游戲機(jī)等，這些產(chǎn)品需要能執(zhí)行多任務(wù)，包括處理多個不同的傳感器如麥克風(fēng)、圖像傳感器、磁羅盤、三軸加速度計和精細(xì)的觸摸屏等，它們也要能夠撲捉、處理及播

2、放高清晰度的音頻、視頻和圖像，能通過WiFi或者2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)沖浪，以及能夠支持GPS導(dǎo)航和移動定位服務(wù)(LBS)。當(dāng)然每種產(chǎn)品各有不同。為了更好地說明問題，我們假設(shè)這樣一個常見的由電池供電的系統(tǒng)(移動設(shè)備)，它包括一個應(yīng)用處理器、一些存儲器、數(shù)字?jǐn)z像頭和麥克風(fēng)等傳感器、顯示屏和揚(yáng)聲器等輸出設(shè)備、一個基帶芯片和一個射頻(RF)芯片。在一些情況下，除了像傳感器和輸出設(shè)備等外圍設(shè)備外，許多這些功能模塊可能會被集成到一個SoC中，要不就是用一個或多個SoC以增加現(xiàn)有應(yīng)用處理器的能力。無論怎樣，最終這個產(chǎn)品都需要用到某

3、種芯片與芯片、傳感器與芯片以及芯片與顯示器之間的通信機(jī)制。當(dāng)許多人聽到和硅片有關(guān)的IP時，他們的條件反射就是：它應(yīng)該是像微處理器(ARM、MIPS)或者數(shù)字信號處理器(DSP)內(nèi)核一樣酷的東西。然而除了這些重要的內(nèi)核外，奮戰(zhàn)在第一線的設(shè)計工程師們知道，構(gòu)建他們SoC非常重要的IP中，其實(shí)很多是用來實(shí)現(xiàn)接口應(yīng)用的。隨著時間的推移，涌現(xiàn)出了許許多多的接口標(biāo)準(zhǔn)，例如UART協(xié)議、I2C、I2S、SPI、SDIO等，同時也出現(xiàn)了各種與攝像頭傳感器和顯示器相關(guān)的并行接口，多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致了設(shè)計時的混亂。移動設(shè)備的設(shè)計人員在設(shè)

4、計某個功能系統(tǒng)時，可能得處理多達(dá)五種相互有沖突的專用物理層接口。多種不同的標(biāo)準(zhǔn)不利于設(shè)備接口的互聯(lián)互通，也限制了產(chǎn)品開發(fā)者的選擇。例如有時無法用一個更便宜的傳感器來替代現(xiàn)有的，因為兩者常常是基于不同的接口標(biāo)準(zhǔn)。至于并行接口，通常攝像頭傳感器要涉及10路以上信號，而顯示器則涉及到多達(dá)20路甚至更多，這么多路信號可能導(dǎo)致傳輸擁塞。另外并行連接器的費(fèi)用、大小、重量都得考慮；還有一個是可靠性，因為每個信號和節(jié)點(diǎn)都可能是導(dǎo)致故障的原因。另外，隨著技術(shù)的發(fā)展，硅片正不斷縮小，也就意味著移動設(shè)備的芯片會被封裝得越來越輕小，而這樣的封裝

5、會用到的輸入輸出引腳更少，使得并行接口更缺乏吸引力。為了解決移動設(shè)備中的這些問題，在2003年，一些企業(yè)聯(lián)合組建了MIPI(移動行業(yè)處理器接口)聯(lián)盟。聯(lián)盟的目的是制定一套用于移動設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的接口標(biāo)準(zhǔn)，使這些設(shè)備的接口既能增加帶寬、提高性能，同時又能降低成本、復(fù)雜度、功耗以及EMI。MIPI主要針對下列系統(tǒng)部分：圖像子系統(tǒng)(攝像頭和顯示器)；存儲子系統(tǒng)；無線子系統(tǒng)；電源管理子系統(tǒng)；低帶寬子系統(tǒng)(音頻、鍵盤、鼠標(biāo)、藍(lán)牙)。有一點(diǎn)很重要，MIPI并不是一個單一的接口或協(xié)議，而是包含了一套協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，以滿足各種子系統(tǒng)獨(dú)

6、特的要求。傳統(tǒng)接口一般都與多個物理層相關(guān)，與此不同的是，MIPI接口只在需要時連接到D-PHY或者M(jìn)-PHY這兩個物理層之上。下面我們將介紹已經(jīng)在開發(fā)或者即將開發(fā)的MIPI主要標(biāo)準(zhǔn)，還會討論到一些關(guān)于選擇MIPIIP的注意事項。??CSI-2、DSI和D-PHY標(biāo)準(zhǔn)MIPI涵蓋很多方面，對新手來說很難把所有東西都理解清楚，所以我們先從攝像頭串行接口(CSI)和顯示器串行接口(DSI)說起。目前發(fā)布的CSI-2和DSI都要求最多不超過6路信號，信號數(shù)的多少則取決于設(shè)計者使用的線路數(shù)。另外CSI-2和DSI共享一個名為D-P

7、HY的通用物理層接口，這樣設(shè)計是為了提高速率、降低功耗和EMI(如圖1)。特別要注意用于連接D-PHY和高層協(xié)議的物理層協(xié)議接口(PPI)的連接方式，后文會介紹設(shè)計人員從不同的IP供應(yīng)商中選擇MIPIIP時需要考慮的各種事項。不同的系統(tǒng)處理多任務(wù)會采用不同的方式，這點(diǎn)很重要。拿攝像頭傳感器來說，一些傳感器是直接把未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用處理器/SoC，讓它來完成后期的處理；而有些傳感器則是先進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理然后把處理后的結(jié)果傳給應(yīng)用處理器/SoC。CSI-2可以處理諸如此類的各種不同情況。并且，雖然CSI-2和DSI都是串

8、行方式傳遞數(shù)據(jù)，但他們都保存著與數(shù)據(jù)流相關(guān)的實(shí)時信息。例如DSI會包含類似V-Sync和H-Sync信息的事件數(shù)據(jù)。另外值得提的其他兩個MIPI標(biāo)準(zhǔn)是SLIMbus(串行低功耗芯片間媒介總線)和HSI(高速同步串行接口)。SLIMbus是一個低功耗、低速率外圍總線，它支持多路時鐘/采樣率，用于處理控制信號和音頻通道等