MIPI-DSI、LVDS、DVP、MIPI-CSI


Camera接口

接口類型 信號線 極限速率 最大速率 抗干擾能力 適用攝像頭像素   PCB laypuit
MIPI CSI-2

串口

CLKP/N、DATAP/N

最大支持4-lane

一般2-lane可以搞定

  Gbps 低壓差分信號,產生的干擾小,抗干擾能力也強 支持800W以上   lvds接口耦合,走線必須差分等長
DVP

並口

PCLK、VSYNC、HSYNC

D[0:11]

支持8/10/12bit數據

PCLK極限96M左右 PCLK最好控制在72M以下   最大500W   阻抗要求低
FPD-Link III LVDS     串口           阻抗要求高

GMSL美信專利


Gigabit Multimedia Serial Link

串口  

Gbps

      阻抗要求高

MIPI接口比DVP的接口信號線少,由於是低壓差分信號,產生的干擾小,抗干擾能力也強。最重要的是DVP接口在信號完整性方面受限制,速率也受限制。500W還可以勉強用DVP,800W及以上都采用MIPI接口。

 

 

MIPI

MIPI聯盟,即移動產業處理器接口(Mobile Industry Processor Interface,簡稱MIPI)聯盟,是MIPI聯盟發起的為移動應用處理器制定的開放標准和一個規范。主要是手機內部的接口(攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口)等標准化,從而減少手機內部接口的復雜程度及增加設計的靈活性。
MIPI聯盟下面有不同的工作組,分別定義的一系列手機內部接口標准,比如攝像頭接口CSI、顯示器接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風/喇叭接口SLIMBUS等,優點:更低功耗,更高數據傳輸數量和更小的PCB占位空間,並且專為移動設備進行的優化,因而更加適合移動設備的使用。
工作組:
MIPI聯盟下的工作組,負責具體事務;
Camera 工作組;
Device Descriptor Block 工作組;
DigRF工作組Display工作組
高速同步接口工作組;
接口管理框架工作組;
低速多點鏈接工作組;
NAND軟件工作組;
軟件工作組;
系統電源管理工作組;
檢測與調試工作組;
統一協議工作組;

MIPI-DSI

MIPI-DSI是一種應用於顯示技術的串行接口,兼容DPI(顯示像素接口,Display Pixel Interface)、DBI(顯示總線接口,Display Bus Interface)和DCS(顯示命令集,Display Command Set),以串行的方式發送像素信息或指令給外設,而且從外設中讀取狀態信息或像素信息,而且在傳輸的過程中享有自己獨立的通信協議,包括數據包格式和糾錯檢錯機制。下圖所示的是MIPI-DSI接口的簡單示意圖。MIPI-DSI具備高速模式和低速模式兩種工作模式,全部數據通道都可以用於單向的高速傳輸,但只有第一個數據通道才可用於低速雙向傳輸,從屬端的狀態信息、像素等格式通過該數據通道返回。時鍾通道專用於在高速傳輸數據的過程中傳輸同步時鍾信號。此外,一個主機端可允許同時與多個從屬端進行通信。
在這里插入圖片描述

MIPI-CSI

CSI(Camera Serial Interface)是由MIPI聯盟下Camera工作組指定的接口標准。CSI-2是MIPI CSI第二版,主要由應用層、協議層、物理層組成,最大支持4通道數據傳輸、單線傳輸速度高達1Gb/s。

MIPI-CSI的介紹參考:
https://blog.csdn.net/u012075739/article/details/44672435
http://blog.sina.com.cn/s/blog_14552e1030102y5id.html

附件:

參考:http://bbs.elecfans.com/jishu_887561_1_1.html
液晶屏接口類型有LVDS接口、MIPI DSI DSI接口(下文只討論液晶屏LVDS接口,不討論其它應用的LVDS接口,因此說到LVDS接口時無特殊說明都是指液晶屏LVDS接口),它們的主要信號成分都是5組差分對,其中1組時鍾CLK,4組DATA(MIPI DSI接口中稱之為lane),它們到底有什么區別,能直接互聯么?在網上搜索“MIPI DSI接口與LVDS接口區別”找到的答案基本上是描述MIPI DSI接口是什么,LVDS接口是什么,沒有直接回答該問題。深入了解這些資料后,有了一些眉目,整理如下。
首先,兩種接口里面的差分信號是不能直接互聯的,准確來說是互聯后無法使用,MIPI DSI轉LVDS比較簡單,有現成的芯片,例如ICN6201、ZA7783;LVDS轉MIPI DSI比較復雜暫時沒看到通用芯片,基本上是特制模塊,而且原理也比較復雜。
其次,它們的主要區別總結為兩點:1、LVDS接口只用於傳輸視頻數據,MIPI DSI不僅能夠傳輸視頻數據,還能傳輸控制指令;2、LVDS接口主要是將RGB TTL信號按照SPWG/JEIDA格式轉換成LVDS信號進行傳輸,MIPI DSI接口則按照特定的握手順序和指令規則傳輸屏幕控制所需的視頻數據和控制數據。
從傳輸的內容可以更直觀看到兩種接口的區別,具體傳輸的內容如下:
1、LVDS接口
在這里插入圖片描述
表上slot0到slot6表示時鍾周期,CHx_DATA0到CHx_DATA3分別表示數據差分對1到4組,而后面跟着的G0等視頻幀就是數據
2、MIPI DSI接口

在這里插入圖片描述
圖2 MIPI DSI接口每個lane里面傳輸的內容
在這里插入圖片描述
圖3 一個SP或者LgP的展開圖

通道里面按需要以短包(SP)或者長包(LgP)的形式傳送數據,具體的包格式參考相關資料。在此就能看出LVDS接口和MIPI DSI接口物理介質同是差分線對,但是傳輸的內容確實完全不同的。

4通道數據通道分配示意圖如下:
在這里插入圖片描述
圖4 發送端數據分配

在這里插入圖片描述
圖5 接收端數據整合

數據順序有同時結束和不同時結束兩種模式(下圖以雙通道為例):
在這里插入圖片描述
圖6 雙通道數據順序示意圖
小結:
1、液晶屏有RGB TTL、LVDS、MIPI DSI接口,這些接口區別於信號的類型(種類),也區別於信號內容。
具體RGB TTL接口信號類型是TTL電平,信號的內容是RGB666或者RGB888還有行場同步和時鍾;
LVDS接口信號類型是LVDS信號(低電壓差分對),信號的內容是RGB數據還有行場同步和時鍾;
MIPI DSI接口信號類型是LVDS信號,信號的內容是視頻流數據和控制指令。

簡單理解,LVDS 和MIPI的物理接線是一樣的,都是5組差分對,但是傳輸的內容是不一樣的,即軟件的報文格式不一樣。

文章的原pdf文件見:傳送門

Mipi 接口 和 LVDS 接口區別

主要區別: 
1. LVDS接口只用於傳輸視頻數據,MIPI DSI不僅能夠傳輸視頻數據,還能傳輸控制指令; 
2. LVDS接口主要是將RGB TTL信號按照SPWG/JEIDA格式轉換成LVDS信號進行傳輸,MIPI DSI接口則按照特定的握手順序和指令規則傳輸屏幕控制所需的視頻數據和控制數據。

液晶屏有RGB TTL、LVDS、MIPI DSI接口,這些接口區別於信號的類型(種類),也區別於信號內容。 
RGB TTL接口信號類型是TTL電平,信號的內容是RGB666或者RGB888還有行場同步和時鍾; 
LVDS接口信號類型是LVDS信號(低電壓差分對),信號的內容是RGB數據還有行場同步和時鍾; 
MIPI DSI接口信號類型是LVDS信號,信號的內容是視頻流數據和控制指令。

DVP(並口)

DVP是並口傳輸,速度較慢,傳輸的帶寬低,使用需要以下:

  • PCLK\sensor輸出時鍾
  • MCLK(XCLK)\外部時鍾輸入
  • VSYNC\場同步
  • HSYNC\行同步
  • D[0:11]\並口數據(可以是8/10/12bit數據位數大小)

DVP攝像頭電源和MIPI一樣。這里再補充各信號腳定義:

PCLK:像素點同步時鍾信號,每個PCLK對應一個像素點,可以為48MHz;對於時鍾信號,一般做包地處理,減少對其他信號的干擾,還需要在源端加電阻和電容,減少過沖和振鈴,從而減少對其他信號的干擾。

MCLK(XCLK):外部時鍾輸入,可由主控或晶振提供,由sensor規格書確定,可以為24MHZ;

VSYNC:幀同步信號,一幀一個信號,頻率為幾十Hz(30Hz)

HSYNC:行同步信號(頻率為幾十KHz)

        例如:分別率 320×240的屏,每一行需要輸入320個脈沖來依次移位、鎖存這一行的數據,然后來個HSYNC 脈沖換一行;這樣依次輸入240行之后換行同時來個VSYNC脈沖把行計數器清零,又重新從第一行開始刷新顯示。
 

LVDS

一:LVDS輸出接口概述
液晶顯示器驅動板輸出的數字信號中,除了包括RGB數字信號外,還包括行同步,場同步,像素時鍾等信號,其中像素時鍾信號的最高頻率可超過28MHZ,采用TTL接口,數據傳輸速率不高,傳輸距離較短,而且電磁抗干擾能力較差,會對RGB數據造成一定的影響,另外,TTL多路數據信號采用排線的方式來傳輸,整個排線數量達幾十路,不但連接不方便,而且不適合超薄化的趨勢,采用LVDS輸出接口傳輸數據,可以使得這些問題迎刃而解,實現數據的高速率,低噪聲,遠距離,高准確度的傳輸。

那么,什么是LVDS輸出接口呢?LVDS是一種低壓差分信號技術接口。他是美國NS(美國國家半導體公司)公司為了克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數據時功耗大,電磁干擾大等缺點而研制的一種數字視頻信號傳輸方式。

LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺浮(約350mV)在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數據的傳輸,即低壓差分信號輸出。采用LVDS輸出接口,可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百Mbit/s的速率傳輸,由於采用低壓和低電流驅動方式,因此,實現了低噪聲和低功耗。
二:LVDS接口電路的組成
在液晶顯示器中,LVDS接口電路包括兩部分,即驅動板側的LVDS輸出驅動電路(LVDS發送器),和液晶面板側的LVDS輸入接口電路(LVDS 接收器)。LVDS發送器將驅動板主控芯片輸出的17L電平並行RGB數據信號和控制信號轉換為低壓串行LVDS信號,然后通過驅動板與液晶板之間的柔性電纜(排線)將信號傳送到液晶面板側的LVDS接收器,LVDS接收器再將串行信號轉換為TTL電平的並行信號,送往液晶面板側的LVDS接收器,LVDS接收器再將串行信號轉換為TTL電平的並行信號,送往液晶屏時序控制與行列驅動電路。

圖1為LVDS接口電路的組成示意圖。

在數據傳輸過程中,還必須有時鍾信號的參與,LVDS接口無論傳輸數據還是傳輸時鍾都采用差分信號對的形式進行傳輸,所謂信號對,只是LVDS接口電路中,每一個數據傳輸通道或時鍾傳輸通道的輸出都為兩個信號(正輸出端和負輸出端),需要說明的是,不同的液晶顯示器,其驅動板上的LVDS發送器不盡相同,有些LVDS發送器為一片或兩片獨立的芯片(如果 DS90C383),有些則集成在主控芯片中。

詳細請參考:LVDS接口詳解

https://wenku.baidu.com/view/50587790a1116c175f0e7cd184254b35eefd1af1.html

MIPI

一: MIPI簡述

移動產業處理器接口(Mobile Industry Processorinterface,MIPI).
MIPI聯盟,即移動產業處理器接口(MIPI)聯盟,由美國德州儀器(TI)、 意法半導體(ST)、 英國ARM和芬蘭諾基亞(N ki okia)4家公司共同成立, 旨在定義並推廣用於移動應用處理器接口的開放標准。MIPI是MIPI聯盟發起的為移動應用處理器制定的開放標准。
MIPI接口的手機內部功能框圖

MIPI接口的SENSOR 內部功能框圖

二、mipi協議

MIPI-CSI-2協議是MIPI聯盟協議的子協議,專門針對攝像頭芯片的接口而設計,應用非常廣泛,由於其高速,低功耗的特點,MIPI-CSI2協議極大的支持了高清攝像頭領域的發展,正是由於它的普及,手機上五百萬像素的攝像頭才得以變為前置攝像頭,該類接口技術主要掌握在日本東芝,韓國三星以及美國豪威三家公司。

                  D-PHY與M-PHY比較

MIPI-CSI-2協議結構

LLP數據包特點

(1)傳輸任意的數據

(2)8位數據大小

(3)支持四個虛擬通道

(4)每個包都有幀頭,幀尾

(5)每個包都有數據的類型,像素大小和格式

(6)16位的錯誤校驗碼

LLP的數據包格式有兩種,分別是長數據包和短數據包,每一個數據包里面都有SoT,表示數據包的開頭,數據傳輸的開始,同時每個數據包也都包含有EoT,表示數據包的結尾,數據傳輸的結束

LVDS低電壓差分信號是一種高速串行信號傳輸電平,由於它傳輸速度快,功耗低,抗干擾能力強,傳輸距離遠,易於匹配等優點,非常適合在mipi輸入輸出端口使用。

MIPI接口與DVP接口比較

 

轉載自 https://blog.csdn.net/qq_40732350/article/details/88554497

https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/88891255

https://blog.csdn.net/weixin_42229404/article/details/81560812?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-1.control


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