MIPI D-PHY/C-PHY协议简介

MIPI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写,由MIPI联盟为移动应用制定的开放显示标准。为解决并行接口带宽不足、功耗高的问题。以标准化协议规范实现设备间纳秒级同步精度高效互连,缩短产品开发周期。

一般便于理解,分为物理层,协议层,应用层。以下做一个基本的介绍。

物理层:D-PHY,C-PHY,支持高速HS(差分信号)和低功耗LP(单端信号)双模式切换,传输速率可达41Gbps。

D-PHY(当前最新版本MIPI D-PHY v3.6 最高4.5Gbps速率)

采用NRZ 编码。智能手机、物联网及汽车摄像头与显示屏应用的主流PHY技术。

支持MIPI CSI-2和MIPI DSI-2协议,适用于低功耗、高速应用,连接长度可达4米。

发送端通过驱动线路电平来决定线路状态。HS-TX差分驱动一个lane,两个LP-TX驱动一个lane的两个独立的单line。这样便形成两种高速通道状态:差分0和差分1,和四种低功耗通道状态。

DPHY 电平
DPHY lane状态

C-PHY(当前最新版本MIPI C-PHY v3.0 最高13Gps速率)

使用3条线Lane进行信号传输,并采用3-phase 符号编码技术,从而在更少的线路和较低的信号切换频率下实现极高的吞吐量。

智能手机、物联网及汽车摄像头与显示屏应用的主流PHY技术。

适用于VR头戴式设备,无人机,机器人,汽车ADAS、ADS,车载信息娱乐系统与仪表盘显示屏。同样支持MIPI CSI-2和MIPI DSI-2协议。

使用一组三线方式,由三根导线组成一组成为1个lane,lane中每根线称为A、B、C。由低摆幅三相信号驱动。

C-PHY lane状态
C-PHY数据包发送过程
MIPI C-PHY版本对比

协议层:包含CSI(DPHY/CPHY)(摄像头)、DSI(显示)等子协议,实现数据打包与传输控制。

CSI(当前最新版本MIPI CSI-2 v4.1)

DSI(当前最新版本MIPI DSI-2 v2.2)

支持多种显示操作模式,包括超高清视频(8K及以上),以及节能的GUI和待机模式。在所有显示操作模式下均具有高能效,高度可扩展,支持所有分辨率。

结合了VESA显示流压缩(DSC)和VESA显示压缩-M(VDC-M)标准。

低电磁干扰(EMI)。

应用层:针对摄像头、显示器、存储器、内存、传感器(如麦克风/扬声器)等外设定义专用接口规范。

MIPI Specification

90%以上智能手机采用MIPI协议连接摄像头(CSI-2)和显示屏(DSI-2)。

支持汽车电子自动驾驶ADAS多摄像头同步传输,车载信息娱乐系统,低延迟,满足自动驾驶实时性需求。

差分信号抗电磁干扰能力强,保障工业场景等环境稳定运行。

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