Definicja wyświetlacza LCD MIPI

Czym jest MIPI?

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) to znormalizowana specyfikacja interfejsu sprzętowego opracowana przez MIPI Alliance. Jest ona szeroko stosowana w urządzeniach mobilnych w celu osiągnięcia szybkiej transmisji danych. MIPI Alliance definiuje zestaw standardów interfejsów, obejmujący wiele standardów interfejsów dla różnych typów transmisji danych i dostarczania sygnałów. Standaryzuje wewnętrzne interfejsy urządzeń mobilnych, takich jak aparaty fotograficzne, wyświetlacze, interfejsy pasma podstawowego i interfejsy RF, zwiększając w ten sposób elastyczność projektowania. Głównymi cechami interfejsu MIPI są wysoka prędkość, wysoka wydajność, niskie zużycie energii i niski koszt, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów, złożoności projektu, zużycia energii i emisji zakłóceń elektromagnetycznych (EMI).

1. Definicja i funkcja MIPI

MIPI to zbiór standardów opracowanych przez MIPI Alliance (Mobile Industry Processor Interface Alliance). MIPI Alliance to organizacja zrzeszająca wiele firm, której celem jest dostarczanie wydajnych rozwiązań interfejsowych dla urządzeń mobilnych.

2. Składniki MIPI

MIPI obejmuje wiele specyfikacji interfejsu, z których każda ma swoje specyficzne przeznaczenie:

MIPI DSI (Display Serial Interface): Służy do połączenia ekranu wyświetlacza z procesorem, zapewniając szerokopasmową transmisję danych szeregowych. Jest stosowany głównie w wyświetlaczach urządzeń mobilnych, takich jak telefony komórkowe i tablety.

MIPI CSI (interfejs szeregowy kamery): Służy do łączenia modułów kamery i procesorów, obsługuje transmisję danych o dużej przepustowości i jest powszechnie stosowany w kamerach urządzeń mobilnych.

MIPI C-PHY i D-PHY: Te dwa standardy interfejsu warstwy fizycznej definiują warstwę fizyczną transmisji danych i obsługują szybką transmisję danych. D-PHY jest używany głównie w interfejsach DSI i CSI (wyświetlacze TFT LCD korzystają głównie z tego typu), natomiast C-PHY jest używany w aplikacjach o większej przepustowości.

MIPI I3C (Improved Inter-Integrated Circuit): Stosowany do sterowania i komunikacji o niskiej prędkości, zastępuje tradycyjny interfejs I2C, zapewnia większą przepustowość i niższe zużycie energii.

3. Zastosowanie MIPI

Wyświetlacz: Do połączenia wyświetlacza z procesorem zastosowano interfejs MIPI DSI, co gwarantuje transmisję obrazu wysokiej jakości.

Moduł kamery: MIPI CSI służy do połączenia modułu kamery z procesorem, co umożliwia przechwytywanie obrazu wideo o wysokiej rozdzielczości.

Czujniki i inne urządzenia peryferyjne: protokół MIPI I3C służy do łączenia różnych czujników i urządzeń peryferyjnych o niskiej prędkości.

4. Charakterystyka MIPI

1. Wysoka prędkość: 1 Gb/s/pas, przepustowość 4 Gb/s
2. Niskie zużycie energii: napięcie różnicowe 200 mV, napięcie wspólne 200 mV
3. Tłumienie hałasu
4. Mniej pinów, łatwiejszy układ PCB

5. Główne cechy interfejsu MIPI

Transmisja danych komunikacji szeregowej
Obsługa multipleksowania
Wysoka prędkość transmisji
Obsługuje różne formaty kodowania danych
Niskie zużycie energii
Obsługuje wiele trybów zarządzania energią

5. Tryb MIPI-DSI

Podobnie jak interfejs równoległy MIPI-DBI-2, posiada bufor ramki, a odświeżanie ekranu opiera się na zestawie poleceń DCS, podobnie jak w przypadku ekranu procesora.

5. DSI

DSI to skrót od Display Serial Interface, głównego interfejsu wyświetlaczy LCD. Opiera się on na protokole MIPI, który jest również używany w innych interfejsach opartych na MIPI, takich jak CSI (interfejs szeregowy kamery), DBI (interfejs magistrali wyświetlacza) i DPI (interfejs pikseli wyświetlacza). W porównaniu ze standardowym interfejsem RGB, DSI oferuje zalety takie jak niższy koszt i większa szybkość.

DSI jest podzielone na cztery warstwy, odpowiadające specyfikacjom D-PHY, DSI i DCS. Struktura warstwowa wygląda następująco:

• PHY definiuje medium transmisyjne, obwody wejścia/wyjścia oraz mechanizmy zegara i sygnalizacji.
• Warstwa zarządzania pasami ruchu: wysyła i zbiera strumienie danych do każdego pasa ruchu.
• Warstwa protokołu niskiego poziomu definiuje sposób składania i analizowania ramek, a także wykrywanie błędów.
• Warstwa aplikacji: opisuje kodowanie wysokiego poziomu i analizę strumieni danych.

Typy kanałów układów MIPI obejmują kanały zegarowe, jednokierunkowe kanały danych i dwukierunkowe kanały danych. Moduły kanałów transceivera obejmują interfejsy liniowe, logikę sterowania/interfejsu i interfejsy protokołów. Logika sterowania/interfejsu może implementować enkoder trybu Escape (związany z LP-TX), HS-Deskew oraz sekwencje (związane z HS-TX). HS-RX umożliwia akwizycję danych, a HS-Deskew i LP-RX umożliwiają dekodowanie zarówno w trybie sterowania, jak i Escape. LP-CD jest używany w dwukierunkowych kanałach danych i umożliwia wykrywanie kolizji.