一、MIPI简介

      MIPI Alliance即移动产业处理器接口联盟（Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI）。于2003 年由ARM，Nokia，ST，TI 等公司成立的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范，目前MIPI已经成为移动领域主流的视频传输接口规范，应用广泛的是MIPI D-PHY和MIPI C-PHY两组协议簇，C-PHY中的许多模块借鉴于D-PHY，两种标准的接口可共用相同引脚实现双模；而MIPI M-PHY和A-PHY，我们后续的文章会有更多分享。

      MIPI 联盟下面有不同的 WorkGroup，分别定义了一系列的手机等移动设备内部接口标准，比如摄像头接口 CSI、显示接口 DSI、BBIC与RFIC之间互连的 DigRF、麦克风 /扬声器接口 SLIMbus 等，而MIPI技术是分层的包括物理层、协议层和应用层，相同的PHY物理层可以承载不同协议。如下图是MIPI系统框图和多媒体规范：

图1：MIPI系统框架

图2：MIPI多媒体规范

二、MIPI D-PHY技术概览

      MIPI应用为成熟的两个接口如下，其协议层分别是CSI-2、DSI/DSI-2。

（1）摄像头接口：CSI(Camera Serial Interface)

（2）显示接口：DSI(Display Serial Interface)

       CSI-2、DSI/DSI-2的物理层（Phy Layer）由专门的WorkGroup负责制定，其目前采用的物理层标准是D-PHY和C-PHY，如下是D-PHY的技术演进及各版本技术特点对比。

图：D-PHY Two Data Lane PHY Configuration

       D-PHY 的物理层支持 HS(High Speed)和 LP(Low Power)两种工作模式。HS 模式下采用低压差分信号，有端接，可以传输很高的数据速率（数据速率为 80M～1.5Gbps/without skew cal、1.5G~2.5Gbps/with deskew cal、2.5G~9G/with equalization）；LP 模式下采用单端信号，未端接，数据速率很低（<=10Mbps），但是相应的功耗也很低，考虑EMI，产生的信号slew-rate及驱动电流受到限制。可选支持的交替低功耗模式采用有端接的低压差分信号，数据速率低前向4Mbps，反向低1Mbps，高与HS速率保持一致。HS和LP两种模式的结合保证了 MIPI 总线在需要传输大量数据（如图像）时可以高速传输，而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。

      下图1是HS和LP模式下的信号电平示意图，下图2是用示波器捕获的MIPI D-PHY信号，可以清楚地看到HS和LP信号。

图1：HS和LP模式下的信号电平

图2：示波器捕获的MIPI D-PHY信号

       虽然MIPI D-PHY 的板级设计简单，但是MIPI芯片的内部架构、I/O技术非常复杂。复杂体现在如下几个方面：

（1）MIPI通信架构包含发送（通常是master）、接收（通常是slave）及互连通道。

图：MIPI D-PHY 点到点互连

（2）通道类型包括时钟通道、单向数据通道及双向数据通道。收发通道模块包括线路接口、控制/接口逻辑及协议接口。控制/接口逻辑可实现Escape mode encoder这与LP-TX相关、HS-Deskew、Sequences这与HS-TX相关、HS-RX可以实现数据采集、HS-Deskew，LP-RX可实现控制模式下的解码与Escape模式下的解码，LP-CD用于双向数据通道可实现冲突/竞争检测。

      电气层面涉及Slew-Rate受控的推挽电路实现的LP-TX，高速低压差分驱动电路实现的HS-TX（可选支持半摆幅模式以实现节电/速率超过2.5Gbps需要2taps的去加重实现2种选择克服ISI影响），高速差分接收电路实现的HS-RX（可使能ZID阻抗），另外LP-RX电路注重低功耗，需要集成迟滞功能降低对噪声的灵敏等。

图：收发内部组成和电气实现

（3）TLIS传输线互连架构支持不同传输“距离”，如下展示了不同速率插损模板，在1.5Gbps~4.5Gbps速率是默认支持Standard Reference channel，Standard Reference channel，可选支持

图：互连插损模板