MIPI初步

随着摄像像素的不断提高(800w ,3000w ,6000w ),帧率要达到30 帧/s ,传输速度越来越高,mipi 传输协议超越串口、并口传输方式,成为市场上流行的数据传输新标准。

MIPI 是Mobile Industry Processor Interface (移动行业处理器接口)的缩写。

MIPI 联盟下有多个组织,包括高速多端链接工作小组(High-Speed Multipoint Link Working Group ,包含基带、应用处理器、相机模组、蓝牙、和wifi 之间的高速连接)、软件工作小组、显示接口工作小组、存储界面以及负责市场的工作小组。其中Camera 工作组制定了MIPI Camera Serial Interface 1.0 specification ,Camera Serial Interface 2 v1.0 (CSI-2 )。

1. 名词解释

DCS (DisplayCommandSet):DCS 是一个标准化的命令集,用于命令模式的显示模组。

DSI :DisplaySerialInterface ,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 :CameraSerialInterface ,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

2. 摄像应用

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。

CSI-2为发送者和接收者数据传输和控制提供了规范,从物理上看包含了控制部分和数据传输部分。发送者作为从设备而接收者作为主设备。协议包含了三个层次:物理层、协议层和应用层。其作用为:

物理层:定义了物理链路的连接方式。

协议层:又分为三层(像素打包解包格式,低水平协议,链路管理),主要关于图像数据打包方式,以及处理多通路图像数据的方式等。

应用层:协议的最上层,和图像数据编解码等处理相关。

MIPI初步

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为什么mipi速度快呢?

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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。

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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.

3. CSI协议

CSI 协议分为三层:

1.应用层(ApplicationLayer),主要描述了上层数据流中的数据编码和解析。CSI-2 规范中规定了像素数据到字节的映射(Mappingof pixel values to bytes )。

2.协议层(Protocol Layer),包含了几个不同的子层,每个子层都有各自的明确职责。主要包括,像素/字节打包/解包层(Pixel/Byte Packing/UnpackingLayer ),Low Level Protocol Layer(LLP),通道管理(LaneManagement )层。

3.物理层(PHYLayer),定义了传输介质(electrical conductors ,导体),输入/输出电路信号的电气特性(electricalparameters )和时钟机制(时序)。即如何从串行位流(Bit Stream)中获取”0 “和”1 “信号。规范中的这一部分记录了传输介质的特性,并依据时钟和数据通道之间发信号和产生时钟的关系规定了电学参数。

CSI 分为CSI2 和CSI3 。他们的组成如下图:

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我们只看相对更为常见的CSI2 。CSI2 的物理又两个标准,C-PHY 和D-PHY 。在DSI 里面,物理层也会用到D-PHY ,所以接下来的学习中我们只看D-PHY 。

参考:

  1. MIPI CSI-2 协议介绍; 百度文库

  2. 【转】mipi-csi-2 解读

  3. MIPI 自学笔记 知乎

  4. MIPI-CSI-2 协议

  5. 树莓派(5):CSI摄像头 vs USB摄像头

  6. linux摄像头(mipi接口)简要说明

  7. 网络WIFI摄像机方案主控芯片最全介绍

Original: https://www.cnblogs.com/embedded-linux/p/13960112.html
Author: yuxi_o
Title: MIPI初步

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