MIPI DSI协议介绍
一、MIPI
MIPI(移動行業處理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的縮寫。MIPI(移動行業處理器接口)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范如下:
?
二、MIPI聯盟的MIPI DSI規范
1、名詞解釋
? DCS (DisplayCommandSet):DCS是一個標準化的命令集,用于命令模式的顯示模組。 ? DSI, CSI (DisplaySerialInterface, CameraSerialInterface ? DSI 定義了一個位于處理器和顯示模組之間的高速串行接口。 ? CSI 定義了一個位于處理器和攝像模組之間的高速串行接口。 ? 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規范、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信號機制。
??Lane Management層:發送和收集數據流到每條lane。
??Low Level Protocol層:定義了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數據流。
3、Command和Video模式
??DSI兼容的外設支持Command或Video操作模式,用哪個模式由外設的構架決定
??Command模式是指采用發送命令和數據到具有顯示緩存的控制器。主機通過命令間接的控制外設。Command模式采用雙向接口
??Video模式是指從主機傳輸到外設采用時實象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少復雜性和節約成本,只采用Video模式的系統可能只有一個單向數據路徑
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?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 ??三個主要的lane的類型 ??單向時鐘Lane ??單向數據Lane ??雙向數據Lane ??D-PHY的傳輸模式 ? ??低功耗(Low-Power)信號模式(用于控制):10MHz (max) ? ??高速(High-Speed)信號模式(用于高速數據傳輸):80Mbps ~ 1Gbps/Lane ??D-PHY低層協議規定最小數據單位是一個字節 ??發送數據時必須低位在前,高位在后. ??D-PHY適用于移動應用 ??DSI:顯示串行接口 ? 一個時鐘lane,一個或多個數據lane? ??CSI:攝像串行接口 2、Lane模塊 ??PHY由D-PHY(Lane模塊)組成 ??D-PHY可能包含: ??低功耗發送器(LP-TX)? ??低功耗接收器(LP-RX) ??高速發送器(HS-TX)?? ??高速接收器(HS-RX) ??低功耗競爭檢測器(LP-CD) ??三個主要lane類型 ??單向時鐘Lane ??Master:HS-TX, LP-TX ??Slave:HS-RX, LP-RX ??單向數據Lane ??Master:HS-TX, LP-TX ??Slave:HS-RX, LP-RX ??雙向數據Lane ??Master, Slave:HS-TX, LP-TX, HS-RX, LP-RX, LP-CD 3、Lane狀態和電壓 ??Lane狀態? ??LP-00, LP-01, LP-10, LP-11 (單端) ??HS-0, HS-1 (差分) ??Lane電壓(典型)? ??LP:0-1.2V ??HS:100-300mV (200mV) 4、操作模式? ??數據Lane的三種操作模式? ??Escape mode, High-Speed(Burst) mode, Control mode ?從控制模式的停止狀態開始的可能事件有:? ? Escape mode request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00) ? High-Speed mode request (LP-11→LP-01→LP-00) ? Turnaround request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00) ????Escape mode是數據Lane在LP狀態下的一種特殊操作? ??? ?在這種模式下,可以進入一些額外的功能:LPDT, ULPS, Trigger ??? ?數據Lane進入Escape mode模式通過LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00 ??? ?一旦進入Escape mode模式,發送端必須發送1個8-bit的命令來響應請求的動作 ??? ??Escape mode 使用Spaced-One-Hot Encoding ???超低功耗狀態(Ultra-Low Power State)??? ?這個狀態下,lines處于空狀態 (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 ????高速數據傳輸
??? ?發送高速串行數據的行為稱為高速數據傳輸或觸發(burst) ?全部Lanes門同步開始,結束的時間可能不同。
??? ?時鐘應該處于高速模式 ????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 ????狀態轉換關系圖 ?
四、DSI介紹
1、DSI是一種Lane可擴展的接口,1個時鐘Lane/1-4個數據Lane
????DSI兼容的外設支持1個或2個基本的操作模式:
??? ? Command Mode(類似于MPU接口)
??? ? Video Mode(類似于RGB接口)- 必須用高速模式傳輸數據,支持3種格式的數據傳輸
???? ? ?Non-Burst 同步脈沖模式
????? ? Non-Burst 同步事件模式
????? ? Burst模式
????傳輸模式:
??? ? 高速信號模式(High-Speed signaling mode)
??? ? 低功耗信號模式(Low-Power signaling mode) - 只使用數據lane 0(時鐘是由DP,DN異或而來)。
????幀類型
??? ? 短幀:4 bytes (固定)
??? ? 長幀:6~65541 bytes (可變)??
??兩個數據Lane高速傳輸示例
2、短幀結構
????幀頭部(4個字節)
??? ? 數據標識(DI) 1個字節
??? ? 幀數據- 2個字節 (長度固定為2個字節)
??? ??錯誤檢測(ECC) 1個字節
????幀大小
??? ? 長度固定為4個字節
3、長幀結構
??? 幀頭部(4個字節)
??? ? 數據標識(DI) 1個字節
??? ? 數據計數- 2個字節 (數據填充的個數)
??? ? 錯誤檢測(ECC) 1個字節
???數據填充(0~65535 字節)
??? ? 長度=WC*字節
??? 幀尾:校驗和(2個字節)
????幀大小:
??? ? 4 + (0~65535) + 2 = 6 ~ 65541 字節
4、幀數據類型
?具體代碼在drivers/video/msm/Mipi_dsi.h中
[cpp] view plaincopy
?1、MIPI DSI在Low Power模式下的信號測量圖
??
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)信號模式(用于控制):10MHz (max) ??高速(High-Speed)信號模式(用于高速數據傳輸):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(類似于MPU接口)???? Video Mode(類似于RGB接口)- 必須用高速模式傳輸數據 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操作模式并沒有規定使用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模式來讀寫寄存器,因為在低速下數據不容易出錯并且容易測量。 ???Video Mode當然也可以用High-Speed的方式來發送指令,Command Mode操作模式也可以使用High-Speed,只是沒有必要這么做
總結
以上是生活随笔為你收集整理的MIPI DSI协议介绍的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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