MIPI中文概述.ppt

目錄lMIPI_DSI的研究背景lMIPI_DSI的介紹概述DSI的4層協議DSI兩種接口模式DSI的數據包結構DSI的數據傳輸lDSI的數據通道分配lDSI的數據傳輸模式DSI協議層錯誤探測lECC和CRC線路爭奪探測與恢復lACKMIPI_DSI研究背景lMIPI並不是一個單一的介面或協定，而是包含了一套協議和標準，以滿足各種子系統獨特的要求MIPI_DSI研究背景l當前手持設備的發展趨勢顯示屏尺寸變大分辨率變高支持各種多媒體高清顯示效果l對數據傳輸的要求更大的頻率帶寬和更高的傳輸速率降低功耗減小EMI噪聲MIPI_DSI研究背景lDSI的優勢串行總線，數據傳輸量大能滿足當前高分辨率、低功耗的要求更小的EMI、ESD干擾連接信號線數減低至最少為四根，更小的PCB占位空間MIPI_DSI研究背景lMIPI_DSI(Display Serial Interface)符合MIPI協定的串列顯示器介面協定,主機與顯示器之間用差分信號線連接1對clock信號和14對data信號一般情況下data0可以配置成雙向傳輸一個主機端可允許同時與多個從屬端進行通信主要優點l採用差分信號傳輸，減少了EMI影響，可獲得更高的傳送速率（D-PHY:500Mb/s1Gb/s,M-PHY:6Gb/s）l採用串行傳輸方式，可以減少主機與顯示器之間的傳輸線MIPI _DSI的的4層協議層協議MIPI_DSI的4層協議lDSI的4層協議應用層（Application）l確立或轉換數據的格式，Display命令的編碼與解碼等底層協議層（Low Level Protocol）l數據包的生成與解析，ECC和CRC的生成和處理等通道管理層（Lane Management）l數據通道的分配和整合等物理層（PHY Layer）l給數據包外加開始標誌（SoP）和結束標誌（EoP），數據流程的串行化化與並行化，時鐘管理等MIPI DSI的4層協議l系統架構圖DSI兩種接口模式lDSI接口電路支持兩種模式：Video Mode和Command ModeDSI兩種接口模式lDSI接口電路支持兩種模式：Video Mode和Command ModelCommand Mode Interfaces發送端最基本信號lData Lane Module:CIL-MUYY(HS-TX,LP-TX,LP-RX,and LP-CD)lClock Lane Module:CIL-MCNN(HS-TX,LP-TX)接收端最基本信號lData Lane Module:CIL-SUYY(HS-RX,LP-RX,LP-TX,and LP-CD)lClock Lane Module:CIL-SCNN(HS-RX,LP-RX)lVideo Mode Interfaces發送端最基本信號lData Lane Module:CIL-MUNN(HS-TX,LP-TX)lClock Lane Module:CIL-MCNN(HS-TX,LP-TX)接收端最基本信號lData Lane Module:CIL-SUNN(HS-RX,LP-RX)lClock Lane Module:CIL-SCNN(HS-RX,LP-RX)DSI的數據包結構lDSI數據包格式長數據包（Long Packet）短數據包（Short Packet）l長數據包（Long Packet）基本結構長數據包由3部分組成PH（Packet Header）PH又由3部分組成lDI(Data ID)：數據標誌位lWC(Word Count)：數據包的個數，不包括ChecksumlECC(Error Correction Code)：可以糾正一位錯誤，可以檢測兩位錯誤PD（Packet Data）：數據包中的有效數據PF（Packet Footer）：16bit的校驗和CRC。用於傳輸大量圖像數據和命令。基本結構如下圖所示DSI的數據包結構lLong Packet基本結構DSI的數據包結構lShort Packet基本結構用於傳送命令和寄存器的讀寫，其長度固定為4個字節DSI的數據傳輸lDSI基本數據傳輸結構DSI的數據傳輸l數據通道分配由通道管理層定義l通道管理層依據設計所設定 的N（N最多為4）個數據通道l發送時，將要發送的數據分成N組輸送到相應的數據通道l接收時，將接收到的N組數據組合，恢復到原始的數據序列DSI的數據通道分配l發送端數據分配DSI的數據通道分配l接收端數據分配DSI的數據通道分配l數據通道的選擇數據通道的控制單元會根據資料包的ID控制資料流程的通道DSI的數據通道分配l數據分配通道DSI的數據傳輸模式lMIPI DSI兩種數據傳輸模式HS模式（High Speed Mode）LP模式 (Low Power Mode)l全部數據通道都可以用於單向的HS/LP模式l兩種模式結合，保證總線在需要傳輸大量數據時可高速傳輸，在不需要大數據量傳輸時減小功耗DSI的數據傳輸模式lHS模式採用低壓差分信號，速率高，功耗大DSI的數據傳輸模式lLP模式下發送端分別驅動互聯線，輸出單端信號，數據速率低DSI的數據傳輸模式lHS模式和LP模式波形對比DSI的數據傳輸模式lLP單端發送時，通道有四種不同的狀態：LP00、LP01、LP10、LP11協定層錯誤探測l協議層錯誤探測由於受到EMI、ESD或其他原因的影響，DSI傳輸系統可能會出錯在物理層邏輯單元能探測到如下錯誤，並把錯誤報告給協定層lSoT ErrorlSoT Sync ErrorlEoT Sync ErrorlEscape Mode Entry Command ErrorlLP Transmission Sync ErrorlFalse Control ErrorlTurnaround Acknowledge TimeoutlPeripheral Reset Timeout錯誤檢測lECClCRC協定層錯誤探測lECC校驗作用範圍：數據包的PH1bit錯誤探測及糾正多bit錯誤探測實現原理基於漢明碼（Hamming Code）相關錯誤需要反映在ACK中l校驗位一般的規律如下表示 協定層錯誤探測lP7=0lP6=0lP5=D10D11D12D13D14D15D16D17D18D19D21D22D23lP4=D4D5D6D7D8D9D16D17D18D19D20D22D23lP3=D1D2D3D7D8D9D13D14D15D19D20D21D23lP2=D0D2D3D5D6D9D11D12D15D18D20D21D22lP1=D0D1D3D4D6D8D10D12D14D17D20D21D22D23lP0=D0D1D2D4D5D7D10D11D13D16D20D21D22D23協定層錯誤探測lECC糾錯實現電路協定層錯誤探測lCRC糾錯 只針對PD即有效資料進行對於單通道，CRC無意義如果有效資料是zero-byte，則CRC=FFFFh如果不計算CRC（外設不支援CRC），在相應位PF=0000hThe checksum shall be realized as a 16-bit CRC with a generator polynomial of x16+x12+x5+x0線路爭奪探測與恢復l線路爭奪探測與恢複由於TA操作受到EMI,ESD或其他因素影響，可能會出現線路爭奪現象。l存在於雙向傳輸系統（如LP雙向模式）l可運用計時器超時原理探測lCPU端需要探測，不用匯報lDisplay端需要探測，需要彙報（設置ACK相應位）l需要相應的恢復機制TA(turn around)操作l總線控制權在主機端與從屬端之間交換，發送端發送放棄總線請求，接收端接收請求之後控制總線發起應答線路爭奪探測與恢復lACK與錯誤報告完成一次從CPU到Display的數據發送，若緊跟著BTA指令，則Display應該返回一些資料，這些資料可以是：ACK或帶錯誤報告的ACK.其他應該返回ACK的情況如下la non-Read commandla Read requestla Read request in which a single-bit ECC error was detected and correctedla non-Read command in which a single-bit ECC error was detected and corrected線路爭奪探測與恢復l帶錯誤報告的ACK的資料包有長短兩種：有4位元組組成的短資料包ACK：lByte 0:Data IdentifierlByte 1:Error Report bits 0-7lByte 2:Error Report bits 8-15lECC byte covering bytes 0-2長數據包ACK:lByte 0:Data IdentifierlBytes 1-2:Word Count N(N=0 to 65,535)lECC byte covering bytes 0-2lN Bytes:READ data,may be from 1 to N byteslChecksum,two bytes(16-bit checksum)END