Mipi针对显示有一整套解决方案,首先,框图如下
可以看到,很像OSI七层参考模型,分为
应用层:像素处理以及像素包管理,处理一些比较高的协议,
协议层底层:用于对打包好的像素数据进行二次打包,包括对数据包进行ecc校验和基本的校验和测试等
链路管理层:对数据链路进行管理
硬件层:进行实际的包传送,将数字信号从A传输到B
首先,说说硬件层,MIPI显示协议的硬件层有两种,一种是已经实现的,一种是现在定义了但是还没实现的,由mipi的phy工作组进行定义
D_PHY 点对点数据传输模型,单通道最大传输速率1GBPS,已经实现
M_PHY 多点数据传输模型 单通道最大传输速率1GBPS,面向未来
为了数据传输的低功耗和高速度,差分传输是必备的,D_PHY传输一个通道两根线,但是不指定使用几个通道,所以一般有1lane 2lane 4lane 8lane传输(一般就8lane了,取决于芯片制造厂商)
为了信号的纯净度,MIPI的通道的信号线和时钟线是分离的,传输模型如下
多根线路的数据传输关系如下
可以看到,在多条通道的时候,D_PHY将数据分散在在多通道上同步传输,实现多一通道就多一倍传输速率,然后由协议处理成将数据包恢复回来
同时我们也能看到,MIPI只是一种数据传输协议,并不能代替某些功能,例如,MIPI信号不能直接代替RGB,只是说现在从CPU传输到屏幕的接口变成了MIPI,屏幕上还必须有一个MIPI从机将数据解码出来,转换成通用的RGB显示器驱动协议
智能设备总是要求低功耗,所谓节能环保,为了实现这一点,D_PHY工作组提供了两种数据传输模式
LP(低功耗)模式:10MB的传输速度,单信号的异步传输,0-1.2V电平
HS(高速)模式:80M-1G传输速度,同步传输,差分信号,100-300MV
数字电路0 1间隔越大,信号的上升下降周期越长,信号越不容易高速,降低间隔带来干扰问题,所以这时候用差分传输可以滤除干扰,低速情况,信号0 1间隔大的情况下,可以不用差分,直接传输,信号传输时的波形图如下所示
可以很明显的看到HS和LP两种模式
另外,LP模式为什么叫单信号异步传输,这需要看看传输的电路结构图
高速模式如上图
低速模式如上图
可以看到,低速模式下,一个通道的DP与DN不再是关联的差分电路,而是单独的对地信号线传输的时钟使用的是DDR时钟(也就是在时钟的上升沿和下降沿都有数据的传输),具体来说,还有很多细节,但是非协议开发者和芯片设计者,了解这么多就差不多了