隨著客戶要求手機(jī)攝像頭像素越來越高同時要求高的傳輸速度傳統(tǒng)的并口傳輸越來越受到挑戰(zhàn)。提高并口傳輸?shù)妮敵?a href="http://www.asorrir.com/tags/時鐘/" target="_blank">時鐘是一個辦法但會導(dǎo)致系統(tǒng)的EMC設(shè)計變得越來困難，增加傳輸線的位數(shù)是但是這又不符合小型化的趨勢。采用MIPI接口的模組相較于并口具有速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大、功耗低、抗干擾好的優(yōu)點(diǎn)越來越受到客戶的青睞并在迅速增長。

　　MIPI（移動行業(yè)處理器接口）是Mobile Industry Processor Interface的縮寫。MIPI（移動行業(yè)處理器接口）是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動應(yīng)用處理器制定的開放標(biāo)準(zhǔn)。

　　MIPI 是專門在高速（數(shù)據(jù)傳輸）模式下采用低振幅信號擺幅，針對功率敏感型應(yīng)用而量身定做的。圖2比較了MIPI與其它差分技術(shù)的信號擺幅。

　　由于MIPI是采用差分信號傳輸?shù)模栽谠O(shè)計上需要按照差分設(shè)計的一般規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，關(guān)鍵是需要實現(xiàn)差分阻抗的匹配，MIPI協(xié)議規(guī)定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。

　　MIPI聯(lián)盟的MIPI DSI規(guī)范

　　1、名詞解釋

　　? DCS （DisplayCommandSet）：DCS是一個標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)

　　DSI分四層，對應(yīng)D-PHY、DSI、DCS規(guī)范、分層結(jié)構(gòu)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(jī)制。

　　? Lane Management層：發(fā)送和收集數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流。

　　Command和Video模式

　　? DSI兼容的外設(shè)支持Command或Video操作模式，用哪個模式由外設(shè)的構(gòu)架決定

　　? Command模式是指采用發(fā)送命令和數(shù)據(jù)到具有顯示緩存的控制器。主機(jī)通過命令間接的控制外設(shè)。Command模式采用雙向接口

　　? Video模式是指從主機(jī)傳輸?shù)酵庠O(shè)采用時實象素流。這種模式只能以高速傳輸。為減少復(fù)雜性和節(jié)約成本，只采用Video模式的系統(tǒng)可能只有一個單向數(shù)據(jù)路徑

　　MIPI規(guī)定了一個差分時鐘通道（lane）和一個從1到4數(shù)量可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)通道，可根據(jù)處理器和外設(shè)的需求來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)率。而且，MIPI D-PHY規(guī)范只給出了數(shù)據(jù)率范圍，并沒有規(guī)定具體的工作速率。在一個應(yīng)用中，可用的數(shù)據(jù)通道和數(shù)據(jù)率都由接口兩端的器件決定。不過，目前可用的MIPI D-PHY IP內(nèi)核可提供每數(shù)據(jù)通道高達(dá)1 Gbps的傳輸率，這種特性無疑意味著MIPI完全適用于當(dāng)前及未來的高性能應(yīng)用。

　　采用MIPI作為數(shù)據(jù)接口還有一大好處。由于MIPI DSI 和 CSI-2架構(gòu)為新設(shè)計帶來了靈活性，并支持XGA顯示和高于8百萬像素相機(jī)等令人矚目的功能，故MIPI非常適合于新的智能電話和MID設(shè)計。有了具備MIPI功能的新處理器設(shè)計提供的帶寬能力，現(xiàn)在就可以考慮利用單個MIPI接口來實現(xiàn)高分辨率雙屏顯示和/或雙相機(jī)等新穎功能了。

　　在采用了這些功能的設(shè)計中，針對MIPI信號進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化的高帶寬模擬開關(guān)，如飛兆半導(dǎo)體公司的FSA642，可用于多個顯示屏或相機(jī)組件之間的切換。FSA642是一款高帶寬三路 差分單刀雙擲 （SPDT）模擬開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個外設(shè)MIPI器件之間共享一路MIPI 時鐘通道和兩路MIPI數(shù)據(jù)通道。這樣的開關(guān)可以提供一些額外的優(yōu)點(diǎn)：對未選擇器件的雜散信號（stub）進(jìn)行隔離，并提高布線和外設(shè)布局的靈活性。為了確保MIPI互連路徑上的這些物理開關(guān)的成功設(shè)計，除帶寬之外，還必須考慮以下一些主要的開關(guān)參數(shù)：

　　1. 關(guān)斷隔離：為了保持有源時鐘/數(shù)據(jù)路徑的信號完整性，要求開關(guān)具備高效的關(guān)斷隔離性能。對于200mV、最大共模失配（common-mode mismatch）5mV的高速M(fèi)IPI差分信號，開關(guān)路徑之間的關(guān)斷隔離應(yīng)該為-30dBm或更好。

　　2. 差分延遲差：差分對內(nèi)部信號間的延遲差（skew）（差分對內(nèi)延遲差）和時鐘與數(shù)據(jù)通道差分交叉點(diǎn)之間的延遲差（通道間延遲差） 必需降至50 ps或更小。對于這些參數(shù)，這類開關(guān)的業(yè)界同類最佳延遲差性能目前在20 ps 到 30 ps之間。

　　3. 開關(guān)阻抗：在選擇模擬開關(guān)時，第三個主要考慮事項是導(dǎo)通阻抗（RON） 和導(dǎo)通電容 （CON）的阻抗特性的折衷選擇。MIPI D-PHY鏈路同時支持低功耗數(shù)據(jù)傳輸和高速數(shù)據(jù)傳輸模式。因此，開關(guān)的RON應(yīng)該平衡選擇以優(yōu)化混合工作模式的性能。理想情況下，這一參數(shù)應(yīng)該分別針對每一個工作模式而設(shè)定。結(jié)合每一模式的最佳RON，并保持很低的開關(guān)CON對保持接收端的壓擺率（slew rate）十分重要。一般規(guī)則是，使CON 低于10 pF將有助于避免高速模式下通過開關(guān)的信號轉(zhuǎn)換時間的惡化（延長）。

　　上圖是個典型的理想差分設(shè)計狀態(tài)為了保證差分阻抗線寬和線距應(yīng)該根據(jù)軟件仿真進(jìn)行仔細(xì)選擇。為了發(fā)揮差分線的優(yōu)勢差分線對內(nèi)部應(yīng)該緊密耦合走線的形狀需要對稱甚至過孔的位置都需要對稱擺放差分線需要等長以免傳輸延遲造成誤碼。另外需要注意一點(diǎn)為了實現(xiàn)緊密的耦合差分，對中間不要走地線。PIN的定義上也最好避免把接地焊盤放置在差分對之間，指的是物理上2個相鄰的差分線。

　　下面簡單介紹MIPI的通道模式和線上電平。在正常的操作模式下，數(shù)據(jù)通道處于高速模式或者控制模式。在高速模式下，通道狀態(tài)是差分的0或者1，也就是線對內(nèi)P比N高時，定義為1，P比N低時，定義為0，此時典型的線上電壓為差分200MV，請注意圖像信號僅在高速模式下傳輸；在控制模式下，高電平典型幅值為1.2V，此時P和N上的信號不是差分信號而是相互獨(dú)立的，當(dāng)P為1.2V，N也為1.2V時，MIPI協(xié)議定義狀態(tài)為LP11，同理，當(dāng)P為1.2V，N為0V時，定義狀態(tài)為LP10，依此類推，控制模式下可以組成LP11，LP10，LP01，LP00四個不同的狀態(tài);MIPI協(xié)議規(guī)定控制模式4個不同狀態(tài)組成的不同時序代表著將要進(jìn)入或者退出高速模式等；比如LP11-LP01-LP00序列后，進(jìn)入高速模式。下圖為線上電平的圖示。