MIPI中文概述PPT课件

.,1,目錄,MIPI_DSI的研究背景MIPI_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DSI的數據通道分配DSI的數據傳輸模式DSI協議層錯誤探測ECC和CRC線路爭奪探測與恢復ACK,.,2,MIPI_DSI研究背景,MIPI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,.,3,MIPI_DSI研究背景,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,.,4,MIPI_DSI研究背景,DSI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,.,5,MIPI_DSI研究背景,MIPI_DSI(DisplaySerialInterface)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）採用串行傳輸方式，可以減少主機與顯示器之間的傳輸線,.,6,MIPI_DSI的4層協議,.,7,MIPI_DSI的4層協議,DSI的4層協議應用層（Application）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（LowLevelProtocol）數據包的生成與解析，ECC和CRC的生成和處理等通道管理層（LaneManagement）數據通道的分配和整合等物理層（PHYLayer）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,.,8,MIPIDSI的4層協議,系統架構圖,.,9,DSI兩種接口模式,DSI接口電路支持兩種模式：VideoMode和CommandMode,.,10,DSI兩種接口模式,DSI接口電路支持兩種模式：VideoMode和CommandModeCommandModeInterfaces發送端最基本信號DataLaneModule:CIL-MUYY(HS-TX,LP-TX,LP-RX,andLP-CD)ClockLaneModule:CIL-MCNN(HS-TX,LP-TX)接收端最基本信號DataLaneModule:CIL-SUYY(HS-RX,LP-RX,LP-TX,andLP-CD)ClockLaneModule:CIL-SCNN(HS-RX,LP-RX)VideoModeInterfaces發送端最基本信號DataLaneModule:CIL-MUNN(HS-TX,LP-TX)ClockLaneModule:CIL-MCNN(HS-TX,LP-TX)接收端最基本信號DataLaneModule:CIL-SUNN(HS-RX,LP-RX)ClockLaneModule:CIL-SCNN(HS-RX,LP-RX),.,11,DSI的數據包結構,DSI數據包格式長數據包（LongPacket）短數據包（ShortPacket）長數據包（LongPacket）基本結構長數據包由3部分組成PH（PacketHeader）PH又由3部分組成DI(DataID)：數據標誌位WC(WordCount)：數據包的個數，不包括ChecksumECC(ErrorCorrectionCode)：可以糾正一位錯誤，可以檢測兩位錯誤PD（PacketData）：數據包中的有效數據PF（PacketFooter）：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,.,12,DSI的數據包結構,LongPacket基本結構,.,13,DSI的數據包結構,ShortPacket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,.,14,DSI的數據傳輸,DSI基本數據傳輸結構,.,15,DSI的數據傳輸,數據通道分配由通道管理層定義通道管理層依據設計所設定的N（N最多為4）個數據通道發送時，將要發送的數據分成N組輸送到相應的數據通道接收時，將接收到的N組數據組合，恢復到原始的數據序列,.,16,DSI的數據通道分配,發送端數據分配,.,17,DSI的數據通道分配,接收端數據分配,.,18,DSI的數據通道分配,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,.,19,DSI的數據通道分配,數據分配通道,.,20,DSI的數據傳輸模式,MIPIDSI兩種數據傳輸模式HS模式（HighSpeedMode）LP模式(LowPowerMode)全部數據通道都可以用於單向的HS/LP模式兩種模式結合，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,.,21,DSI的數據傳輸模式,HS模式採用低壓差分信號，速率高，功耗大,.,22,DSI的數據傳輸模式,LP模式下發送端分別驅動互聯線，輸出單端信號，數據速率低,.,23,DSI的數據傳輸模式,HS模式和LP模式波形對比,.,24,DSI的數據傳輸模式,LP單端發送時，通道有四種不同的狀態：LP00、LP01、LP10、LP11,.,25,協定層錯誤探測,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SoTErrorSoTSyncErrorEoTSyncErrorEscapeModeEntryCommandErrorLPTransmissionSyncErrorFalseControlErrorTurnaroundAcknowledgeTimeoutPeripheralResetTimeout錯誤檢測ECCCRC,.,26,協定層錯誤探測,ECC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（HammingCode）相關錯誤需要反映在ACK中校驗位一般的規律如下表示,.,27,協定層錯誤探測,P7=0P6=0P5=D10D11D12D13D14D15D16D17D18D19D21D22D23P4=D4D5D6D7D8D9D16D17D18D19D20D22D23P3=D1D2D3D7D8D9D13D14D15D19D20D21D23P2=D0D2D3D5D6D9D11D12D15D18D20D21D22P1=D0D1D3D4D6D8D10D12D14D17D20D21D22D23P0=D0D1D2D4D5D7D10D11D13D16D20D21D22D23,.,28,協定層錯誤探測,ECC糾錯實現電路,.,29,協定層錯誤探測,CRC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=0000hThechecksumshallberealizedasa16-bitCRCwithageneratorpolynomialofx16+x12+x5+x0,.,30,線路爭奪探測與恢復,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。存在於雙向傳輸系統（如LP雙向模式）可運用計時器超時原理探測CPU端需要探測，不用匯報Display端需要探測，需要彙報（設置ACK相應位）需要相應的恢復機制TA(turnaround)操作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,.,31,線路爭奪探測與恢復,ACK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anon-ReadcommandaReadrequestaReadrequestinwhichasingle-bitECCerrorwasdetectedandcorrectedanon-Readcommandinwhichasingle-bitECCerrorwasdetectedandcorrected,.,32,線路爭奪探測與恢復,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：Byte0:DataIdentifierByte1:ErrorReportbits0-7Byte2:ErrorReportb