LVDS接口與MIPI接口

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1、LVDS接口與MIPI接口MIPI?(MobileIndustryProcessorInterface)是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一個(gè)聯(lián)盟，目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)靈活性。MIPI聯(lián)盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機(jī)內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn)，比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風(fēng)/喇叭接口SLIMbus等。統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的好處是手機(jī)廠商根據(jù)需要可以從市面上靈活

2、選擇不同的芯片和模組，更改設(shè)計(jì)和功能時(shí)更加快捷方便。下圖是按照MIPI的規(guī)劃下一代智能手機(jī)的內(nèi)部架構(gòu)。MIPI是一個(gè)比較新的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)范也在不斷修改和改進(jìn)，目前比較成熟的接口應(yīng)用有DSI(顯示接口)和CSI（攝像頭接口）。CSI/DSI分別是指其承載的是針對(duì)Camera或Display應(yīng)用，都有復(fù)雜的協(xié)議結(jié)構(gòu)。以DSI為例，其協(xié)議層結(jié)構(gòu)如下：CSI/DSI的物理層（PhyLayer）由專門的WorkGroup負(fù)責(zé)制定，其目前的標(biāo)準(zhǔn)是D-PHY。D-PHY采用1對(duì)源同步的差分時(shí)鐘和1～4對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)線來進(jìn)

3、行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸采用DDR方式，即在時(shí)鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸。D-PHY的物理層支持HS(HighSpeed)和LP(LowPower)兩種工作模式。HS模式下采用低壓差分信號(hào)，功耗較大，但是可以傳輸很高的數(shù)據(jù)速率（數(shù)據(jù)速率為80M～1Gbps）；LP模式下采用單端信號(hào)，數(shù)據(jù)速率很低（<10Mbps），但是相應(yīng)的功耗也很低。兩種模式的結(jié)合保證了MIPI總線在需要傳輸大量數(shù)據(jù)（如圖像）時(shí)可以高速傳輸，而在不需要大數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)又能夠減少功耗。下圖是用示波器捕獲的MIPI信號(hào)，可以清楚地看到HS和LP

4、信號(hào)。MIPI還是一個(gè)正在發(fā)展的規(guī)范，其未來的改進(jìn)方向包括采用更高速的嵌入式時(shí)鐘的M-PHY作為物理層、CSI/DSI向更高版本發(fā)展、完善基帶和射頻芯片間的DigRFV4接口、定義高速存儲(chǔ)接口UFS(主要是JEDEC組織)等。當(dāng)然，MIPI能否最終成功，還取決于市場(chǎng)的選擇。什么是LVDS？現(xiàn)在的液晶顯示屏普遍采用LVDS接口，那么什么是LVDS呢？LVDS（Low?Voltage?Differential?Signaling)即低壓差分信號(hào)傳輸，是一種滿足當(dāng)今高性能數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的新型技術(shù)。由于其可使系

5、統(tǒng)供電電壓低至?2V，因此它還能滿足未來應(yīng)用的需要。此技術(shù)基于?ANSI/TIA/EIA-644?LVDS?接口標(biāo)準(zhǔn)。LVDS?技術(shù)擁有?330mV?的低壓差分信號(hào)?(250mV?MIN?and?450mV?MAX)?和快速過渡時(shí)間。?這可以讓產(chǎn)品達(dá)到自?100?Mbps?至超過?1?Gbps?的高數(shù)據(jù)速率。此外，這種低壓擺幅可以降低功耗消散，同時(shí)具備差分傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。LVDS?技術(shù)用于簡單的線路驅(qū)動(dòng)器和接收器物理層器件以及比較復(fù)雜的接口通信芯片組。通道鏈路芯片組多路復(fù)用和解多路復(fù)用慢速?TTL?信號(hào)線

6、路以提供窄式高速低功耗?LVDS?接口。這些芯片組可以大幅節(jié)省系統(tǒng)的電纜和連接器成本，并且可以減少連接器所占面積所需的物理空間。LVDS?解決方案為設(shè)計(jì)人員解決高速?I/O?接口問題提供了新選擇。?LVDS?為當(dāng)今和未來的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用提供毫瓦每千兆位的方案。更?先進(jìn)的總線?LVDS?(BLVDS)是在LVDS?基礎(chǔ)上面發(fā)展起來的，總線?LVDS?(BLVDS)?是基于?LVDS?技術(shù)的總線接口電路的一個(gè)新系列，專門用于實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)電纜或背板應(yīng)用。它不同于標(biāo)準(zhǔn)的?LVDS，提供增強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)電流，以處理多

7、點(diǎn)應(yīng)用中所需的雙重傳輸。BLVDS?具備大約?250mV?的低壓差分信號(hào)以及快速的過渡時(shí)間。這可以讓產(chǎn)品達(dá)到自?100?Mbps?至超過?1Gbps?的高數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，低電壓擺幅可以降低功耗和噪聲至最小化。差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸配置提供有源總線的?+/-1V?共模范圍和熱插拔器件。BLVDS?產(chǎn)品有兩種類型，可以為所有總線配置提供最優(yōu)化的接口器件。兩個(gè)系列分別是線路驅(qū)動(dòng)器和接收器?和串行器/解串器芯片組。總?線?LVDS?可以解決高速總線設(shè)計(jì)中面臨的許多挑戰(zhàn)。?BLVDS?無需特殊的終端上拉軌。?它無需有

8、源終端器件，利用常見的供電軌（3.3V?或?5V），采用簡單的終端配置，使接口器件的功耗最小化，產(chǎn)生很少的噪聲，支持業(yè)務(wù)卡熱插拔和以?100?Mbps?的速率驅(qū)動(dòng)重載多點(diǎn)總線。?總線?LVDS?產(chǎn)品為設(shè)計(jì)人員解決高速多點(diǎn)總線接口問題提供了一個(gè)新選擇。