0.前言

本章主要介绍高速电路MIPI原理图相关内容。

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一.MIPI简介

MIPI，Mobile Industry Processor Interface，移动行业处理器接口，由MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。
MIPI并不是一个单一的接口或协议，而是包含了一套协议和标准，以满足各种子系统独特的要求。MIPI的标准异常复杂，包含非常多的应用领域。
最终目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。

D-PHY定义了两种传输模式：

• 高速模式（High Speed，HS）：
  差分信号传输，信号电平在100mV~300mV（200mV的压摆）
  信号传输速度达80Mbps_{1Gbps（v1.0）或80Mbps}1.5Gbps（v1.1）
  采用源同步的传输方式，由主机（Master）设备向从机（Slave）设备提供DDR时钟。
  采用LSB first，MSB last的传输方式。
  功耗大，传输速率高。
• 低功耗模式（Low Power，LP）：
  单端信号传输，信号电平在0~1.2V（1.2V压摆）
  信号传输速度为10Mbps
  采用LSB first，MSB last的传输方式。
  功耗低，传输速率低。

协议分层：

协议速率：

HS:部分最高可达2.5Gbps.

优点：

• A）、PCB布线少：8bit DVP至少需要11根线，10bit DVP要13跟线，而MIPI 1Lane只要4跟线，MIPI 4Lane也不过才10根线，节省空间，也符合PCB设计精简的趋势。
• B)、抗干扰能力强：MIPI信号是成对走线，两根线从波形看成反相，有外部干扰过来也会被抵消很大部分，同时MIPI信号属于LVDS(Low Voltage DifferentialSignaling：低压差分信号传输)低到mV级，其本身对于外部的干扰也是很小的。
• C）、传输速率快：每条Data Lane的传输速率可达800Mbps~1.0Gpbs，部分厂商可以做到1.2Gpbs或者更高。
• D)、功耗低：MIPI在HB、VB空闲态时可以进入LP(Low-Power)低功耗模式，且HS态电压幅值较低，功耗也是不大的。

-PCB设计要点：

• MIPI信号线成对出现，Layout时P和N要平行、等长走线；尽量少打或不打过孔；
• 打过孔得同时打，不可直角走线；
• 远离高频信号线(如MCLK、其它MIPI Lane)，不可与其并排、重叠走线，最好用地线保护起来，且走线的背面也尽量走地线，并铺地铜作为参考层；
• 差分线对的匹配阻抗要求为100Ω±10%。
• 各Lane之间也应该保持走线等长，如由于FPC结构所限，可以走蛇形线来保证等长，不同Lane之间用地线隔开。

二.电路详解

1.主控端

D-PHY的LVCMOS信号：2.5V低速信号部分。

D-PHY的HSTL信号：1.8V高速信号部分。

2.电阻网络

• D-PHY可以支持双向数据传输或单向数据传输。
• CSI-2协议只需要单向数据传输。
• 电阻用于连接、隔离、端接和电平设置，以构建(高低速电平)兼容的D-PHY。
• 这种无源电阻网络针对英特尔低成本FPGA的MIPI D-PHY兼容解决方案的实现只支持单向数据传输。
• 电阻网络要靠近FPGA端，以减少分支效应。
• 无源电阻网络的配置可查阅AN754 MIPI D-PHY Solution with PassiveResistor Networks in Intel Low-Cost FPGAs.pdf

MIPI CSI-2 TX D-PHY:

MIPI CSI-2 RX D-PHY:

3.设备端

结束语

• 以上就是高速电路MIPI原理图概述的内容。
• 推荐牛客网刷题(点击可以跳转)的硬件刷题板块。
  
  相关内容及图片为《电巢》课程的学习记录，侵删。