MIPI是一个比较新的标准,其规范也在不断修改和改进,目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用,都有复杂的协议结构。以DSI为例,其协议层结构如下:
CSI/DSI的物理层(PhyLayer)由专门的WorkGroup负责制定,其目前的标准是D-PHY。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1~4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式,即在时钟的上下边沿都有数据传输。
D-PHY的物理层支持HS(HighSpeed)和LP(LowPower)两种工作模式。HS模式下采用低压差分信号,功耗较大,但是可以传输很高的数据速率(数据速率为80M~1Gbps);LP模式下采用单端信号,数据速率很低(<10Mbps),但是相应的功耗也很低。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。
CSI接口
CSI-2是一个单或双向差分串行界面,包含时钟和数据信号。CSI-2的层次结构:CSI-2由应用层、协议层、物理层组成。
协议层包含三层:
像素/字节打包/解包层,
LLP(LowLevelProtocol)层, 时序测试:测试MIPI接口的信号时序是否符合规范,包括时钟频率、数据延迟、数据速率等;信息化MIPI测试方案
对于MIPI模组或芯片的测试可以根据MIPI协会推荐的方法设计评估板TVB(TesVehicleBoard)并结合协会提供的RTB(RefererTerminationBoard)进行信号测试,TVB板的设计可以参考MIPI协会提供的PCB文件,根据用户要测试的模组或芯片的具体布线要求稍作修改,目的是把被测的MIPI信号转成标准SMA接口的输出,并通过SMA电缆连接到RTB板上。RTB板可以从MIPI协会购买,上面除了可以引出信号到插针上方便测试以外,还可以根据HS和LP模式的不同切换负载的匹配,并根据需要模拟不同的容性负载,以方便进行不同情况下的信号测试。而对于系统厂商(如手机厂商等)来说,由于系统设计已经完成,要进行MIPI的信号测试只能使用焊接或点测探头连接PCB上的实际信号进行测试,进行系统间MIPD-PHY信号测试的典型连接图。信息化MIPI测试方案MIPI信号完整性测试通常包括哪些方面;
定义工业物联网
IIoT设想了高度数字化的工业流程,这些流程将通过使用相连的机器和其他设备来收集和共享数据。使用实时分析,数据可用于更的工业流程中,以主动解决生产和供应问题,提高效率,增强物流并响应新需求。
5G,人工智能(AI),大数据分析,云计算,机器视觉和机器人等技术推动着市场的增长。通过连接物理世界和数字世界,IIoT可以监控和优化整个工业流程和更的供应链。
IIoT中MIPI规范的优势
MIPIAlliance开发了接口,用于连接电子设备中的嵌入式组件(相机,显示器,传感器,通信模块)。MIPI规范,一致性测试套件,调试工具,软件和其他资源使开发人员可以创建创新的连接设备。
该组织的重点是设计和推广硬件和软件接口,以简化从天线和调制解调器到设备和应用处理器的设备内置组件的集成。MIPIAlliance精心设计其所有规格,以满足移动设备所需的严格操作条件:高带宽性能,低功耗和低电磁干扰(EMI)。
MIPI物理层一致性测试
MIPI物理层一致性测试是一种用于检测MIPI接口物理层性能是否符合规范的测试方法。MIPI物理层包括电气规范和信令协议,这些规范确保了MIPI接口在不同设备之间的互通性和稳定性。在MIPI物理层一致性测试中,测试设备会模拟各种情景和条件下的MIPI信号传输,并使用示波器等工具进行测量和分析,以确定MIPI接口是否符合MIPI联盟制定的物理层标准和规范。这些测试通常包括以下方面:1.电气测试:检验MIPI信号的电气参数是否符合规范,包括差分阻抗、峰峰电压等;2.时序测试:测试MIPI接口的信号时序是否符合规范,包括时钟频率、数据延迟、数据速率等;3.信号完整性测试:检查MIPI信号传输的可靠性和稳定性,包括检测信号波形的噪声、抖动、失真等。通过MIPI物理层一致性测试,可以帮助厂商确保其MIPI产品的物理层性能和稳定性符合MIPI联盟的标准和规范,从而提高产品的可靠性和互通性。 带有MIPI接口的新型传感器;
MIPI还是一个正在发展的规范,其未来的改进方向包括采用更高速的嵌入式时钟的M-PHY作为物理层、CSI/DSI向更高版本发展、完善基带和射频芯片间的DigRFV4接口、定义高速存储接口UFS(主要是JEDEC组织)等。当然,MIPI能否成功,还取决于市场的选择。
当前,终端市场要求新设计具有更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占位空间,在这种巨大压力之下,一些智能化且具有更高性能价格比的替代方案开始逐渐为相关设计人员所采用。现在使用的几种基于标准的串行差分接口当中,MIPI接口在功率敏感同时又要求高性能的移动手持式设备领域中的增长极为迅速。而基带和显示器/相机模块对MIPI显示器串行接口(DisplaySerialInterface,DSI)和相机串行接口(CameraSerialInterface,CSI-2)协议的采纳,正是这种增长的主要推动力。DSI和CSI-2是分别针对显示器和相机要求的逻辑层(logical-level)协议,它们通过物理互连对主机与外设之间的数据进行管理、差错和通信。MIPID-PHY规定了连接处理器和外设的物理层的物理及电气特性,这些MIPI接口为服务移动设备市场而专门设计。 MIPI D-PHY的接收端容限测试;北京MIPI测试测试流程
MIPI LCD 的CLK时钟频率与显示分辨率及帧率的关系;信息化MIPI测试方案
为了适应两种不同的运行模式,接收机端的端接必须是动态的。在HS模式下,接收机端必须以差分方式端接100Ω;在LP模式下,接收机开路(未端接)。HS模式下的上升时间与LP模式下是不同的。
接收机端动态端接加大了D-PHY信号测试的复杂度,这给探测带来极大挑战。探头必须能够在HS信号和LP信号之间无缝切换,而不会给DUT带来负载。必须在HS进入模式下测量大多数全局定时参数,其需要作为时钟测试、数据测试和时钟到数据测试来执行。还要在示波器的不同通道上同时采集Clock+(Cp)、Clock-(Cn)、Data+(Dp)、Data-(Dn)。 信息化MIPI测试方案
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