mipi DPHY重要时序讲解

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#嵌入式硬件

本文详细阐述了MIPID-PHY协议中的关键时序，包括HS_PREPARE（传输前准备）、HS_ZERO（HS状态前的零时隙）、HS_TRAIL（传输后等待时间）、EOT（结束时隙）和HS_EXIT（HS模式退出时间），这些时序对于理解和实现高效的MIPI接口至关重要。

本期主题：
MIPI DPHY几个关键时序讲解

往期链接：

MIPI DPHY时序讲解

1.MIPI高速传输时序概览

参考自 mipi_D_PHY_specification_v1_2.pdf
链接：http://caxapa.ru/thumbs/799244/mipi_D_PHY_specification_v1_2.pdf
在这里插入图片描述

Figure 14 shows the sequence of events during the transmission of a Data Burst.
上图展示了在一次传输过程中时序

1.HS_PREPARE

Time that the transmitter drives the Data Lane LP-00 Line state immediately before the HS-0 Line state starting the HS transmission
在开始传输之前，Data Lane的状态从LP-00到HS状态，需要准备的时间

在这里插入图片描述

2.HS_ZERO

the transmitter drives the HS-0 state prior to transmitting the Sync sequence
在HS-PREPARE之后，在HS-SYNC之前（3个bit）的时间

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.HS_TRAIL

Time that the transmitter drives the flipped differential state after last payload data bit of a HS transmission burst
在HS传输模式下，最后一个有效payload的bit位之后的等待时间

在这里插入图片描述

4.EOT

Transmitted time interval from the start of THS-TRAIL or TCLK-TRAIL, to the start of the LP-11 state following a HS burst.
从HS-TRAIL开始到进入LP-11的时间

在这里插入图片描述

5.HS_EXIT

Time that the transmitter drives LP-11 following a HS burst.
在HS传输之后，持续LP-11的时间

在这里插入图片描述

好孩子8888
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D-PHY采用差分信号传输方式（不全是差分，LP是单端传输），每条lane由2根信号线组成，分别是P和N，clock lane是必不可少的，data lane的数量可以根据数据传输的吞吐率来选择，至少要有一个data lane。MIPI D-PHY协议定义了两种传输模式：高速模式（High Speed，HS）和低功耗模式（Low Power，LP），两种模式使用不同的传输电平和传输机制。LP模式下，信号传输速度为＜10Mbps，此时传输通道的差分线（HS模式下的）是两根独立的信号线。
MIPI DPHY
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MIPI D-PHY 是一种广泛应用于嵌入式系统中的高速串行通信物理层协议，主要用于移动设备中的摄像头、显示屏等外设与主控芯片之间的数据传输。它由 MIPI（Mobile Industry Processor Interface）联盟制定，旨在提供一种低功耗、高带宽的接口解决方案。 ### 物理层特性 MIPI D-PHY 支持两种工作模式：**高速模式（High-Speed Mode）** 和 **低功耗模式（Low-Power Mode）**。在高速模式下，数据传输速率可以达到每秒数百兆比特，适用于高带宽需求的应用，如高清视频传输。低功耗模式则用于降低功耗，适用于待机或低数据速率场景。 ### 协议结构 MIPI D-PHY 的协议结构包括以下几个部分： 1. **物理层（PHY）**：负责数据的物理传输，包括差分信号的发送和接收。 2. **数据链路层（Data Link Layer）**：负责数据的编码和解码，确保数据的正确传输。 3. **应用层（Application Layer）**：负责数据的处理和应用逻辑。 ### 数据传输机制 MIPI D-PHY 使用差分信号传输数据，以减少电磁干扰（EMI）。在高速模式下，数据通过差分对传输，而在低功耗模式下，数据通过单端信号传输。MIPI D-PHY 还支持多种数据格式，包括 **8 位、10 位、12 位和 16 位** 数据格式，以适应不同的应用需求。 ### 应用场景 MIPI D-PHY 在嵌入式系统中有着广泛的应用，特别是在移动设备中。以下是一些典型的应用场景： - **摄像头接口**：MIPI D-PHY 被广泛用于连接摄像头传感器和主控芯片，支持高分辨率和高帧率的视频传输。 - **显示屏接口**：MIPI D-PHY 也被用于连接显示屏和主控芯片，支持高分辨率和高刷新率的显示效果。 - **其他外设接口**：MIPI D-PHY 还可以用于连接其他外设，如传感器、音频设备等。 ### 代码示例 以下是一个简单的代码示例，展示了如何在嵌入式系统中使用 MIPI D-PHY 进行数据传输： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 模拟MIPI D-PHY初始化函数 void mipi_dphy_init() { printf("Initializing MIPI D-PHY...\n"); // 初始化代码 } // 模拟MIPI D-PHY数据传输函数 void mipi_dphy_transmit_data(unsigned char *data, int length) { printf("Transmitting data via MIPI D-PHY:\n"); for (int i = 0; i < length; i++) { printf("%02X ", data[i]); } printf("\n"); } int main() { // 初始化MIPI D-PHY mipi_dphy_init(); // 准备要传输的数据 unsigned char data[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05}; // 通过MIPI D-PHY传输数据 mipi_dphy_transmit_data(data, sizeof(data)); return 0; } ``` ### 相关问题 1. MIPI D-PHY 的高速模式和低功耗模式有什么区别？ 2. MIPI D-PHY 如何实现低功耗模式下的数据传输？ 3. MIPI D-PHY 在移动设备中的具体应用场景有哪些？ 4. MIPI D-PHY 的差分信号传输机制是如何减少电磁干扰的？ 5. MIPI D-PHY 支持哪些数据格式？各自的应用场景是什么？
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