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MIPI接口介绍,高清摄像头离不开的一种总线

时间:2022-11-18  09:48:36  来源: 深圳市轩展科技有限公司  浏览数: 18

MIPI (Mobile Industry Processor Interface)的出现,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。而MIPI CSI旨在为高清摄像头和应用处理器之间提供一个高速的串行接口,举例来说,在目前的智能手机中的摄像头和CPU之间采用的就是CSI协议。目前来说,广泛使用的是其第二个版本CSI-2,最新的版本则是CSI-3。MIPI并不是一个单一的接口或协议,而是包含了一套协议和标准,以满足各种子系统(图像子系统[摄像头和显示器]、存储子系统、无线子系统、电源管理子系统、低带宽子系统[音频、键盘、鼠标、蓝牙])独特的要求。传统接口一般都与多个物理层相关,与此不同的是,MIPI接口只在需要时连接到D-PHY或者M-PHY这两个物理层之上。


MIPI接口


SONY FCB-EV9500M摄像机机芯采用的就是MIPI接口,搭载轩展科技自主研发的MIPI网络控制板,不仅集合了MIPI接口速度快,传输数据量大、功耗低、抗干扰性强等优点,还具有将摄像机的视频转成视频信号、通过网络IE界面直接控制摄像机、支持蓝牙、WIFI、4G功能模块扩展等优势,大大提高了FCB-EV9500M的易操作性和便利性。

MIPI CSI-2协议既可以使用与DSI一致的D-PHY物理层协议,也可以使用C-PHY作为物理层协议。而CSI-3则只能使用M-PHY作为物理层协议,也就是说CSI-2和CSI-3之间是不兼容的!DSI 定义了一个位于处理器和显示模组之间的高速串行接口。CSI 定义了一个位于处理器和摄像模组之间的高速串行接口。D-PHY:提供DSI和CSI的物理层定义,一般CSI-2和DSI都要求最多不超过6路信号,信号数的多少则取决于设计者使用的线路数。另外CSI-2和DSI共享一个名为D-PHY的通用物理接口,这样设计是为了提高效率、降低功耗和EMI。


MIPI CSI-2


Mipi CSI主要是针对camera的。移动产业处理器接口,除地线外,MIPI CSI2一般会有1对I2C通信引脚,1对MIPI差分时钟引脚和1~4对MIPI差分数据信号引脚。 


MIPI CSI2的分层结构MIPI CSI2的分层方法有好几种,根据MIPI联盟的规范,CSI2可分为5层,分别为:应用层、组包/解包层、底层协议层(Low Level Protocol)、通道管理层和物理层。


MIPI CSI-2接口


MIPI CSI2的工作模式

D-PHY有两种传输模式:

(1) HS 高速传输模式,用于传输突发数据,同步传输,信号为差分信号,电平范围为100mv-300mv,传输速度范围是80-1000Mbps。在该模式下传输时,当差分线正端收到 1.2V 信号,负端收到 0V信号时,这时接收端识别为 1。反之为0。

(2) LP 低功耗模式,用于传输控制指令,异步传输,信号线为单端,电平范围是0-1.2v,没有用时钟线,时钟是通过两个数据线异或而来的,速度只有10Mbps。在该模式下传输时,当正端接收到300m V,负端接收到100m V 时接收端识别为1.反之则识别为0.

MIPI CSI2的数据包格式MIPI CSI2是一个面向字节的,基于包的协议;它支持任意大小的数据通过短包和长包格式传输。各个包之间由EOT-LPS-SOT序列隔开。

LLP包有两种:长包和短包。每个包的传输以SoT(start of transmission)开始,EoT(end of transmission)结束,中间间隙是LPS(Low Power State低功耗状态)。MIPI CSI2的长包格式MIPI CSI2的长包主要有包头、数据包和包尾三部分构成。而包头又可细分为:数据标识(data identifier)、数据包大小(word count)和错误校验码(ECC)构成.


其中,数据标识大小为1字节,包含虚拟数据通道号[7:6]和数据类型[5:0]。数据包大小为2字节,其内容为传送数据的长度,以“字”为单位。错误校验码大小为1字节,负责对数据包的传输错误进行检查及纠错。数据包可以传送数据的大小为0~65535字节。包尾大小为2字节,是数据负荷的检查和。MIPI CSI2的短包格式与长包相比,短包没有数据包和包尾。数据标识DI中的数据类型在0x00到0x0F之间。WC字段是短包的数据域,这个数据可由用户定义。ECC是校验码,能对1bit错误进行纠错,2bit错误进行检查。



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