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什么是MIPI接口?

2011-11-26 17:34| 发布者: sodoxing| 查看: 12270| 评论: 2

摘要: 宁波舜宇光电信息有限公司 徐永松 随着客户要求手机摄像头像素越来越高,同时要求高的传输速度,传统的并口传输越来越受到挑战。提高并口传输的输出时钟是一个办法,但会导致系统的EMC设计变得越来困难;增加传输线 ...
手机摄像头MIPI技术介绍
宁波舜宇光电信息有限公司 徐永松
随着客户要求手机摄像头像素越来越高,同时要求高的传输速度,传统的并口传输越来越受到挑战。提高并口传输的输出时钟是一个办法,但会导致系统的EMC设计变得越来困难;增加传输线的位数是,但是这又不符合小型化的趋势。采用MIPI接口的模组,相较于并口具有速度快,传输数据量大,功耗低,抗干扰好的优点,越来越受到客户的青睐,并在迅速增长。例如一款同时具备MIPI和并口传输的8M的模组,8位并口传输时,需要至少11根的传输线,高达96M的输出时钟,才能达到12FPS的全像素输出;而采用MIPI接口仅需要2个通道6根传输线就可以达到在全像素下12FPS的帧率,且消耗电流会比并口传输低大概20MA。由于MIPI是采用差分信号传输的,所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计,关键是需要实现差分阻抗的匹配,MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。
上图是个典型的理想差分设计状态,为了保证差分阻抗,线宽和线距应该根据软件仿真进行仔细选择;为了发挥差分线的优势,差分线对内部应该紧密耦合,走线的形状需要对称,甚至过孔的位置都需要对称摆放;差分线需要等长,以免传输延迟造成误码;另外需要注意一点,为了实现紧密的耦合,差分对中间不要走地线,PIN的定义上也最好避免把接地焊盘放置在差分对之间(指的是物理上2个相邻的差分线)。
下面简单介绍MIPI的通道模式和线上电平。在正常的操作模式下,数据通道处于高速模式或者控制模式。在高速模式下,通道状态是差分的0或者1,也就是线对内P比N高时,定义为1,P比N低时,定义为0,此时典型的线上电压为差分200MV,请注意图像信号仅在高速模式下传输;在控制模式下,高电平典型幅值为1.2V,此时P和N上的信号不是差分信号而是相互独立的,当P为1.2V,N也为1.2V时,MIPI协议定义状态为LP11,同理,当P为1.2V,N为0V时,定义状态为LP10,依此类推,控制模式下可以组成LP11,LP10,LP01,LP00四个不同的状态;MIPI协议规定控制模式4个不同状态组成的不同时序代表着将要进入或者退出高速模式等;比如LP11-LP01-LP00序列后,进入高速模式。下图为线上电平的图示。
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