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如何使用示波器分析手機中的MIPI-DSI協(xié)議

2017-03-22
來源:ZLG致遠電子
關(guān)鍵詞: 智能手機 MIPI 處理器 射頻

  智能手機內(nèi)部集成了多種設(shè)備,為了形成行業(yè)統(tǒng)一標準,MIPI聯(lián)盟發(fā)起MIPI(移動行業(yè)處理器接口)作為移動應(yīng)用處理器制定的開放標準,。那么如何解析MIPI中的顯示模組接口協(xié)議MIPI-DSI呢,?

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  1、MIPI介紹

  MIPI是2003年由ARM,,Nokia,,ST,IT等公司成立的一個聯(lián)盟,旨在把手機內(nèi)部的接口如存儲接口,,顯示接口,,射頻/基帶接口等標準化,減少兼容性問題并簡化設(shè)計,。

  MIPI聯(lián)盟有不同的工作組,,分別定義一系列的手機內(nèi)部接口標準,如攝像頭接口CSI,、顯示接口DSI,、射頻接口DigRF等。統(tǒng)一接口標準的好處是手機廠商可以根據(jù)需要從市面上靈活選擇不同的芯片和模組,,方便快捷的進行外觀和功能的設(shè)計,。

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  圖1 MIPI聯(lián)盟

  下圖2所示MIPI結(jié)構(gòu)分為物理層、協(xié)議層和應(yīng)用層,。目前比較成熟的MIPI應(yīng)用有攝像頭CSI接口,、顯示屏DSI接口和基帶和射頻間DigRF接口,而其他例如UFS,、LLI等規(guī)范正在逐步制定和完善過程中,。

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  圖2 MIPI接口結(jié)構(gòu)

  2、MIPI-DSI

  MIPI-DSI屬于MIPI子協(xié)議,,為 Display工作組制定的關(guān)于顯示模組接口的規(guī)范標準,。MIPI-DSI使用D-PHY作為物理層傳輸。

  D-PHY采用1對源同步的差分時鐘和1~4對差分數(shù)據(jù)線來進行數(shù)據(jù)傳輸,。數(shù)據(jù)傳輸采用DDR方式,,即在時鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸。

 ?。?)D-PHY傳輸狀態(tài):低功耗LP和高速HS,。

  LP(單信號0V~1.2V):低功耗模式,10Mbps傳輸速度,、異步傳輸,,主要用于傳輸控制命令。

  HS(差分信號100mv~300mv):高速模式,,80M~1Gbps傳輸速度,、同步傳送,用于傳輸高速圖像數(shù)據(jù),。

  HS差分和LP單信號如圖3所示,。

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  圖3 單端信號和差分信號

  (2)D-PHY三種模式:控制模式(Control Mode),、Escape Mode,、和高速模式(HS Mode)

  其中前兩種模式都屬于LP狀態(tài)下的兩種模式,高速模式屬于HS狀態(tài), Escape Mode被定義為LP狀態(tài)下的一種比較特殊的操作模式,。

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  圖4 MIPI DSI應(yīng)用

  MIPI-DSI利用單端和差分信號線進行數(shù)據(jù)傳輸,,LP模式下進行單端數(shù)據(jù)傳輸,HS模式下進行差分數(shù)據(jù)傳輸,,使用可以雙向傳輸?shù)腄ata0+/Data0-數(shù)據(jù)Lane進行配置,。

  3、MIPI-DSI數(shù)據(jù)傳輸格式

  MIPI-DSI的數(shù)據(jù)傳輸格式以數(shù)據(jù)包為基本單元傳輸,,數(shù)據(jù)包的類型分為短數(shù)據(jù)包和長數(shù)據(jù)包,。

  (1)、短數(shù)據(jù)包:4 bytes(固定長度)主要用于傳輸命令,、讀寫寄存器,;

  數(shù)據(jù)包包頭:

  數(shù)據(jù)標識符(DI)*1byte:含虛擬數(shù)據(jù)通道【7:6】和數(shù)據(jù)類型【5:0】。

  數(shù)據(jù)包*2 byte:要傳送的數(shù)據(jù),,長度固定兩個字節(jié),。

  誤差校正碼(ECC)*1byte:可以把一個位的錯誤糾正。

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  圖5 短數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)

 ?。?),、長數(shù)據(jù)包:6~65541 bytes(動態(tài)長度)主要用于傳輸大量圖像數(shù)據(jù)或者部分控制命令。

  數(shù)據(jù)包報頭(4 bytes):

  數(shù)據(jù)標識符(DI)*1byte:含虛擬數(shù)據(jù)通道【7:6】和數(shù)據(jù)類型【5:0】,。

  字節(jié)數(shù)(WC)*2 byte:要傳送的數(shù)據(jù),,長度固定兩個字節(jié)。

  誤差校正碼(ECC)*1byte:可以把一個位的錯誤糾正,。

  有效傳送數(shù)據(jù)(6~65541 bytes):最大字節(jié)=2^16,。

  數(shù)據(jù)包頁腳(2 byte):校驗。

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  圖6 長數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)

  4,、實例應(yīng)用與分析

 ?。?)現(xiàn)場模擬MIPI-DSI協(xié)議,使用數(shù)據(jù)挖掘型示波器ZDS4054 Plus,,其免費標配MIPI-DSI協(xié)議低速LP模式解碼功能,,具體操作如下圖7所示。

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  圖7 解碼步驟

 ?。?)ZDS4054 Plus標配512Mpts的存儲深度,且可對全內(nèi)存數(shù)據(jù)進行解碼,,MIPI-DSI協(xié)議解碼界面如圖8所示,。可通過事件表查看具體的解碼內(nèi)容,,也可以將事件表中的內(nèi)容通過導(dǎo)出報表的格式將其導(dǎo)出,。

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  圖8 解碼界面

  (3)對長時間監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)異常分析時,可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能,,對信號進行多窗口異常監(jiān)測和分析,,可就某一個數(shù)據(jù)幀或某一個數(shù)據(jù)點進行分析,通過查看放大數(shù)據(jù)細節(jié),,找出異常,,如下圖9所示。

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  圖9細節(jié)分析


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