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  • 【转】mipi-csi-2解读

    COMS sensor 完全不顾人眼最适的800W像素,1200W,1300W不停向上搞。那么问题来了:这么高像素的IC,要达到30帧/S,这传输速率要多给力啊,所以,mipi传输协议打败了串口,并口的传输方式,成为现在的新宠。 

     
    MIPI ——Mobile industry process interface 
    多家移动开发或者应用商共同筹划 
    接口标准联盟 
    节约成本,加快产品开发速度 
    内容丰富,显示、照相机、电源管理、射频、存储接口等等

    CIS(cmos image sensor)中仅用到了mipi协议中的csi-2(camera serial interface二代,标识生成要求)和D-phy(物理层,输出通道要求) 
    Camera端做transmitter,平台端做receiver 
    简而言之 mipi的作用就是: 
    1.数据并行转换成串行; 
    2.功能复用,节约传输线; 
    3.相对提高传输品质和速度; 
    4.增加传输距离; 
    5.适用新的平台需求; 

    mipiè¾åº

    为什么mipi那么NB,下面对比一下就照了。 
     DVP 并å£
    并口需要 
    Vsync:帧同步信号 
    Hsync:行同步信号 
    和8条数据线,但这10根线,mipi只需要5根。所以,我行,我来! 

    mipiä¿¡å·
    Clock和 data中体现差分即低位先出,故如此表示,差分信号P高N低表1,P低N高表0. 
    现在对mipi大概有点小小的概念了。再给你看看她的照片,保证你喜欢。MIPI 输出长什么样? 
    当当当当~~ 

    mipi çç¾é¢ç§ç

    帧头标识、帧尾标识(分别由vsync上升下降沿生成) 
    行头标识、行尾标识(分别由hsync上升下降沿生成) 
    有效数据长包。包含行标识,所以可以省略line_sync短包 
    相对于并口传输,即是将vsync、hsync与数据共通道复用传输。 
    总之一句话,能用软件解决的一定不要动硬件,能动手的一定不要动嘴。人生哲理。 
    什么?不要看PS过的照片!好吧,下面发个素颜照。 

    mipi

    是不是美如画。 
    而mipi的信号符合其通信协议, 
    规定其起始电压在1.1~1.3V,等等,如下图(我比较懒,不服来辩)。这是其电气要求。 

    çµä½è¦æ±
     
    然后软件方面,如下图: 

    MIPI æ°æ®é¿åå容

    字节(byte)为基本传输单元,每个byte中有8位(bit) 
    Sync dyte:用来同步数据开始,告知接下来为有效数据 
    DATA TYPE:该包传输的是什么格式的数据YUV422(1E)/RAW8(2A)/RAW10(2B) 
    WC(16bits)= PAYLOAD中的byte数量(即输出窗口的1行中有多少个字节,也即列数。注意raw10为列数的1.25倍,raw12为列数的1.5倍) 
    ECC:校验datatype和wc是否出错 
    Payload=image data 
    CSC:PAYLOAD数据传输校验 
    *由于插入了许多数据标识,所以会影响hb或者vb的最小值 
    MIPI DPHY 终端概念 
     MIPIç»ç«¯æ¦å¿µ
    mipi的信号线是一对差分线,理论上可以高电平传一个数据,低电平也传一个,速度又快,功耗又小。 
    很多时候,平台端的mipi时序和Sensor端如果不匹配,就会出问题。硬件问题的话,就亮信号! 

    Termæªè¿æ¥æåµ

    Term未连接情况信号时这样滴。正常的是这样滴: 

    è¿éåå¾çæè¿°

    Sensor输出在设计时已经考虑,应用时主要是FPC或者PCB走线影响 
    通常要求: 
    差分对内两线等长,尽量少折线,方向一致; 
    差分对间地线走地,减小串扰; 
    线上过孔最少; 
    至少一侧有铺地; 
    线长最长不超过20cm; 
    尽量远离天线; 
    目的: 
    阻抗匹配、阻抗连续,减少信号损失,获得较高的信号完整性; 
    减少信号间耦合,保证信号完整性; 
    减少与其他射频信号的相互作用,保证各信号的质量; 
    Settle count 
    主要是hs_prepare+hs_zero时间与其匹配; 
    通常设定T_settle count为T_(hs_prepare+hs_zero)/2; 
    是平台设定参数,通常不改默认值,与pclk频率有关;

    不匹配会引起的问题: 
    卡顿; 
    不出图; 
    不规则滚屏、拍照分屏

    调节方法: 
    增大或者减小T_hs_prepare、hs_zero,参数最小值为1,有时需要调的很不可思议才可行,这是需要配成manual模式。 
     

    DDRéæ ·
    DDR采样,即在时钟的上升和下降沿均采集数据,保证高速传输又可以有效降低时钟频率,要求时钟和数据相位为正交关系。 
    实际中因为负载差异,会限制时钟的建立速度,同时数据的不规律输出(不是确定的输出序列),所以对setup或者hold时间要求不同。可能造成误码,引起麻点,严重时会丢行。 
    数据传输速率,单位为bps(bit per second)

    mipi_data=pclk_tot*10(raw10) 
    =pclk_tot*8 (raw8)

    pclk_tot=数字输出并行时钟pclk * 数字通道数M 
    mipi N通道,每通道数据率=mipi_data/N 
    Mipi时钟速度=每通道数据率/2= mipi_data/4

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lidan2019/p/10421875.html
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