【接口协议】12.MIPI/CSI/DSI
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MIPI/CSI/DSI
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简介
MIPI（Mobile Industry Processor Interface），即移动产业处理器接口。CSI、DSI、UFS为*协议层*，不同的应用使用不同的协议，比如摄像头使用CSI协议，显示器使用DSI协议，存储器使用UFS协议。
Camera 数字成像系统|极客笔记 (deepinout.com)
成像就是光照到物体上，反射到成像系统里面，经过镜头（Lens）、光圈（IRIS），IR、快门然后到Sensor进行感光，Sensor出来的数字信号进入到ISP，ISP处理之后一般转成YUV，根据不同的场景，输出到不同的组件，比如去显示、去做编解码保存、用AI做图像后处理。
ISP图像处理流程介绍|极客笔记 (deepinout.com)
深入浅出MIPI CSI|极客笔记 (deepinout.com)
CSI-2定义了摄像头应用中发送方（camera）与接收方（soc）之间的数据与控制传输标准，其物理层支持DPHY与CPHY两种，这里以DPHY为例。
CSI关键词描述
| CCI | Camera Control Interface（物理层组件，通常使用I2C或I3C进行通信） |
| CIL | Control and Interface Logic |
| DT | Data Type（数据格式，YUV422、RGB888等） |
| SoT | Start of Transmission（传输启动信号） |
| EoT | End of Transmission（传输停止信号） |
| FS | Frame Start（一帧画面开始标志） |
| FE | Frame End（一帧画面结束标志） |
| LS | Line Start（一行像素开始标志） |
| LE | Line End（一行像素结束标志） |
| PH | Packet Header（包头） |
| PF | Packet Footer（包尾） |
| HS | High SPeed（DPHY的传输模式之一） |
| LP | Low Power（DPHY的传输模式之一） |
| LP-RX | Low-Power Receiver（DPHY LP接收器） |
| LP-TX | Low-Power Transmitter（DPHY LP发送器） |
| HS-RX | High-Speed Receiver（DPHY HS接收器） |
| HS-TX | High-Speed Transmitter（DPHY HS发送器） |
| Lane | 单向、点对点的信号传输通道，对于DPHY由2线差分接口构成 |
| Virtual Channel | 用于标识多路独立数据流，DPHY最高支持16个虚拟通道 |
| UI | 单位间隔，等于Clock Lane上任意HS状态（HS0或HS1）的持续时间 |
硬件连接
CSI
DSI
时序
CSI-2层定义
与网络标准的多层协议相似，CSI-2标准也对camera数据处理的过程进行了分层，简单来说分为应用层、协议层与物理层。协议层又进行了细分：像素字节转换层、低级协议层、Lane管理层。
-
应用层（Application Layer） 该层主要用于不同场景对数据的处理过程，对于发送方，多为camera生成数据，对于接收方，多为SOC对数据进行处理。
-
协议层（Protocol Layer）
CSI-2协议可以使用SOC上的一个物理接口实现多条数据流的传输。协议层规定了如何对多条数据流进行标记和交织，从而使每条数据流能够正确地重建。
- 像素字节转换层（Pixel/Byte Packing/Unpacking Layer）:CSI-2能够支持多种多样的像素格式，对于发送方，在数据发送之前，需要根据像素格式，将像素数据转换为对应的字节流；对于接收方，在将数据提供给应用层之前，需要将字节流数据转换为像素数据。
- 低级协议层（Low Level Protocol）：LLP指的是SoT与EoT之间的数据包字节流协议，LLP的最小单元为字节。
- Lane管理器（Lane Management）：为了适应不同场景下对带宽的要求，CSI-2规定了Lane的数量是可拓展的。因此，在面临多Lane同时传输时，发送方需要对字节流进行公平分流（distributor），接收方则需要对多Lane数据进行合并（merger）。
-
物理层（PHY Layer） PHY层指定了传输媒介，在电气层面从串行bit流中捕捉“0”与“1”，同时生成SoT与EoT等信号。
物理层 DPHY
DPHY在物理上采用2线差分接口，由1对的差分clock lane与1对或多对的差分data lane组成。
上图表明使用DPHY作为物理层时，Camera与SOC之间的硬件关系。SOC的CCI组件通过I2C完成对Camera的配置，使其输出mipi信号，其中一对Clock+/-则由Clock Lane标示，一对DataNBA+/-则由Data Lane标示。
DPHY工作于两种工作模式：
- HS（High Speed Mode），这种模式用于传输高速的数据信号，如视频流；高速模式下，每对Lane都是工作在低电压摆幅的差分状态下，数据速率为80Mbps到1500Mbps。
- LP（Low Power Mode），这种模式则可以用来传输控制信号；低速模式下，每对lane的2根导线都转变为单端状态，数据速率为10Mbps。
上图为单个Lane模块的内部组成，包含了CIL（Lane控制器与借口逻辑器），LP驱动器，HS驱动器，LP冲突检测。CIL负责控制各个驱动器的工作状态，使得Dp、Dn的工作状态可以在HS与LP之间进行切换。
处于HS模式下，差分信号电平摆幅约为200mV；处于LP模式下，单端信号电平摆幅约为1.2V。 在LP模式下，根据各个Line的电
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查阅整理上千份嵌入式面经，将相关资料汇集于此，主要包括： 0.简历面试 1.语言篇 2.计算机基础 3.硬件篇【本专栏】 4.嵌入式Linux （建议PC端查看）
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