MIPI接口介紹，高清攝像頭離不開(kāi)的一種總線

時(shí)間：2022-11-18  09:48:36  來(lái)源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 138

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)的出現(xiàn)，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。而MIPI CSI旨在為高清攝像頭和應(yīng)用處理器之間提供一個(gè)高速的串行接口，舉例來(lái)說(shuō)，在目前的智能手機(jī)中的攝像頭和CPU之間采用的就是CSI協(xié)議。目前來(lái)說(shuō)，廣泛使用的是其第二個(gè)版本CSI-2，最新的版本則是CSI-3。MIPI并不是一個(gè)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)（圖像子系統(tǒng)[攝像頭和顯示器]、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、無(wú)線子系統(tǒng)、電源管理子系統(tǒng)、低帶寬子系統(tǒng)[音頻、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、藍(lán)牙]）獨(dú)特的要求。傳統(tǒng)接口一般都與多個(gè)物理層相關(guān)，與此不同的是，MIPI接口只在需要時(shí)連接到D-PHY或者M(jìn)-PHY這兩個(gè)物理層之上。

SONY FCB-EV9500M攝像機(jī)機(jī)芯采用的就是MIPI接口，搭載軒展科技自主研發(fā)的MIPI網(wǎng)絡(luò)控制板，不僅集合了MIPI接口速度快，傳輸數(shù)據(jù)量大、功耗低、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，還具有將攝像機(jī)的視頻轉(zhuǎn)成視頻信號(hào)、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)IE界面直接控制攝像機(jī)、支持藍(lán)牙、WIFI、4G功能模塊擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，大大提高了FCB-EV9500M的易操作性和便利性。

MIPI CSI-2協(xié)議既可以使用與DSI一致的D-PHY物理層協(xié)議，也可以使用C-PHY作為物理層協(xié)議。而CSI-3則只能使用M-PHY作為物理層協(xié)議，也就是說(shuō)CSI-2和CSI-3之間是不兼容的！DSI 定義了一個(gè)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(gè)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,一般CSI-2和DSI都要求最多不超過(guò)6路信號(hào)，信號(hào)數(shù)的多少則取決于設(shè)計(jì)者使用的線路數(shù)。另外CSI-2和DSI共享一個(gè)名為D-PHY的通用物理接口，這樣設(shè)計(jì)是為了提高效率、降低功耗和EMI。

Mipi CSI主要是針對(duì)camera的。移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口，除地線外，MIPI CSI2一般會(huì)有1對(duì)I2C通信引腳，1對(duì)MIPI差分時(shí)鐘引腳和1~4對(duì)MIPI差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)引腳。 

MIPI CSI2的分層結(jié)構(gòu)MIPI CSI2的分層方法有好幾種，根據(jù)MIPI聯(lián)盟的規(guī)范，CSI2可分為5層，分別為：應(yīng)用層、組包/解包層、底層協(xié)議層（Low Level Protocol）、通道管理層和物理層。

MIPI CSI2的工作模式

D-PHY有兩種傳輸模式：

(1) HS 高速傳輸模式，用于傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)，同步傳輸，信號(hào)為差分信號(hào)，電平范圍為100mv-300mv，傳輸速度范圍是80-1000Mbps。在該模式下傳輸時(shí)，當(dāng)差分線正端收到 1.2V 信號(hào)，負(fù)端收到 0V信號(hào)時(shí)，這時(shí)接收端識(shí)別為 1。反之為0。

(2) LP 低功耗模式，用于傳輸控制指令，異步傳輸，信號(hào)線為單端，電平范圍是0-1.2v，沒(méi)有用時(shí)鐘線，時(shí)鐘是通過(guò)兩個(gè)數(shù)據(jù)線異或而來(lái)的，速度只有10Mbps。在該模式下傳輸時(shí)，當(dāng)正端接收到300m V，負(fù)端接收到100m V 時(shí)接收端識(shí)別為1.反之則識(shí)別為0.

MIPI CSI2的數(shù)據(jù)包格式MIPI CSI2是一個(gè)面向字節(jié)的，基于包的協(xié)議；它支持任意大小的數(shù)據(jù)通過(guò)短包和長(zhǎng)包格式傳輸。各個(gè)包之間由EOT-LPS-SOT序列隔開(kāi)。

LLP包有兩種：長(zhǎng)包和短包。每個(gè)包的傳輸以SoT（start of transmission）開(kāi)始，EoT（end of transmission）結(jié)束，中間間隙是LPS（Low Power State低功耗狀態(tài)）。MIPI CSI2的長(zhǎng)包格式MIPI CSI2的長(zhǎng)包主要有包頭、數(shù)據(jù)包和包尾三部分構(gòu)成。而包頭又可細(xì)分為：數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)（data identifier）、數(shù)據(jù)包大小（word count）和錯(cuò)誤校驗(yàn)碼（ECC）構(gòu)成.

其中，數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)大小為1字節(jié)，包含虛擬數(shù)據(jù)通道號(hào)[7:6]和數(shù)據(jù)類型[5:0]。數(shù)據(jù)包大小為2字節(jié)，其內(nèi)容為傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，以“字”為單位。錯(cuò)誤校驗(yàn)碼大小為1字節(jié)，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)包的傳輸錯(cuò)誤進(jìn)行檢查及糾錯(cuò)。數(shù)據(jù)包可以傳送數(shù)據(jù)的大小為0~65535字節(jié)。包尾大小為2字節(jié)，是數(shù)據(jù)負(fù)荷的檢查和。MIPI CSI2的短包格式與長(zhǎng)包相比，短包沒(méi)有數(shù)據(jù)包和包尾。數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)DI中的數(shù)據(jù)類型在0x00到0x0F之間。WC字段是短包的數(shù)據(jù)域，這個(gè)數(shù)據(jù)可由用戶定義。ECC是校驗(yàn)碼，能對(duì)1bit錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)，2bit錯(cuò)誤進(jìn)行檢查。