MIPI CSI2学习（一）：说一说MIPI CSI2

1. MIPI CSI2简介

MIPI联盟是一个开放的会员制组织。2003年7月，由美国德州仪器（TI）、意法半导体（ST）、英国ARM和芬兰诺基亚（Nokia）4家公司共同成立。MIPI联盟旨在推进移动应用处理器接口的标准化。MIPI联盟下面有不同的WorkGroup，分别定义了一系列的手机内部接口标准，比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风/喇叭接口SLIMbus等。
CSI（Camera Serial Interface）是由MIPI联盟下Camera工作组指定的接口标准。CSI-2是MIPI CSI第二版，主要由应用层、协议层、物理层组成，最大支持4通道数据传输、单线传输速度高达1Gb/s。
##2. MIPI CSI2的分层结构
MIPI CSI2的分层方法有好几种，根据MIPI联盟的规范，CSI2可分为5层，分别为：应用层、组包/解包层、底层协议层（Low Level Protocol）、通道管理层和物理层。

图2-1 MIPI CSI2的分层结构

为了更清晰的描述协议结构中所述的名词，列表对其做了详细的阐述具体如表 2-1 所示。

表 2-1协议结构名词解释名称 | 解释 -------|---------- 应用层 | 即是处理原始图像数据的各种算法模块组包/解包层 | 负责将数据按照一定的次序，切割成 8 比特数据。底层协议层 | 为新生成的数据加上包头包尾，形成符合协议要求的数据流。通道管理层 | 将生成的数据流按照一定次序和要求，进行读写管理，输出数据流。物理层 | 生成 MIPI 最后的信号波形。像素数据 | 经过图像模块处理过的数据流，或者原始图像的数据路。传输数据 | 经过MIPI模块切割或者加上包头包尾的数据。控制信号 | 模块间的控制数据流发送端 | 包括了 MIPI 数字部分，转接板等实现MIPI 信源传输的部分。接收端 | 包括了转接板和商用接收端模块，负责解析收到的 MIPI 信源。

详细的来说，链路的工作顺序如下：首先原始的图像数据会在应用层做相应的图像处理，包括白平衡、噪声去除、色彩还原等。处理过后的数据进入组包层做数据分割和重组，再传给协议层。协议层根据数据类型产生包头，根据数据内容产生构成包尾的校验序列，之后将包头、数据本身、包尾组合起来发送给通道管理模块。通道管理模块按照通道的选通情况，合理分配数据到每个通道，之后数据经过数模转换进入物理层传输，接收端在收到物理层的数据后，再按照之前的逆序解包出原始的图像数据。

##3 MIPI CSI2的物理连接
除地线外，MIPI CSI2一般会有1对I2C通信引脚，1对MIPI差分时钟引脚和1~4对MIPI差分数据信号引脚，如图3-1所示。

图3-1 MIPI CSI2的物理连接

图中涉及到的名词如表3-1所示：

表3-1 CSI2涉及到的各个引脚解释名称 | 解释 -------|---------- DATA 1+ / DATA 1- | MIPI 协议组包生成的差分模拟数据信号第二组 DATA 2+ / DATA 2- | MIPI 协议组包生成的差分模拟数据信号第一组 CLOCK+ / CLOCK- MIPI | 协议组包生成的差分模拟时钟信号 SDA I2C | 数据信号线 SCL I2C | 时钟信号线

在典型的应用中发送端在完成对图像的各种处理后，按照协议对数据进行打包，然后通过差分信号线向接收端传输信号，差分信号线一般有一对时钟差分线和多对数据差分线，数据差分信号线的数量与需要传输的数据量的要求有关，数据量越大多对数据线能更容易满足链路的需求。一般情况下两百万到五百万像素的手机使用两对差分数据线，即两个数据通道。而当摄像头像素进一步提高到八百万甚至一千三百万时一般会使用四个数据通道，即四对差分数据线。与外部进行控制信号交互时，采用的是 I2C 接口，在 MIPI 的发送端使用的是 I2C 从端的 IP，MIPI CSI-2 接口的控制寄存器连接 I2C 的从端，这样外部接收装置可以通过 I2C 去配置 MIPI 发送端的内部寄存器，以此改变 MIPI CSI-2 接口内部状态机的持续时间和最后输出数据时的通道数，又或者在调试过程中读出这些寄存器，去做相应的检查，以判断发送端的工作状态，再通过接收端的现象来分析发送端是否工作在正常的状态。

##4. MIPI CSI2的工作模式
D-PHY有两种传输模式：
(1) HS 高速传输模式，用于传输突发数据，同步传输，信号为差分信号，电平范围为100mv-300mv，传输速度范围是80-1500Mbps。在该模式下传输时，当差分线正端收到 1.2V 信号，负端收到 0V信号时，这时接收端识别为 1。反之为0。
(2) LP 低功耗模式，用于传输控制指令，异步传输，信号线为单端，电平范围是0-1.2v，没有用时钟线，时钟是通过两个数据线异或而来的，速度只有10Mbps。在该模式下传输时，当正端接收到300m V，负端接收到100m V 时接收端识别为1.反之则识别为0.

图4-1 MIPI CSI2工作模式电压范围

##5. MIPI CSI2的数据包格式
MIPI CSI2是一个面向字节的，基于包的协议；它支持任意大小的数据通过短包和长包格式传输。各个包之间由EOT-LPS-SOT序列隔开，如图5-1所示。

![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20180816145528179?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE2NTIzNjI=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70) 图5-1 MIPI CSI2的数据包

LLP包有两种：长包和短包。每个包的传输以SoT（start of transmission）开始，EoT（end of transmission）结束，中间间隙是LPS（Low Power State低功耗状态）。 ###5.1 MIPI CSI2的长包格式 MIPI CSI2的长包主要有包头、数据包和包尾三部分构成。而包头又可细分为：数据标识（data identifier）、数据包大小（word count）和错误校验码（ECC）构成。如图5-2所示。

图5-2 MIPI CSI2的长包数据格式

其中，数据标识大小为1字节，包含虚拟数据通道号[7:6]和数据类型[5:0]。数据包大小为2字节，其内容为传送数据的长度，以“字”为单位。错误校验码大小为1字节，负责对数据包的传输错误进行检查及纠错。数据包可以传送数据的大小为0~65535字节。包尾大小为2字节，是数据负荷的检查和。

###5.2 MIPI CSI2的短包格式
与长包相比，短包没有数据包和包尾。数据标识DI中的数据类型在0x00到0x0F之间。WC字段是短包的数据域，这个数据可由用户定义。ECC是校验码，能对1bit错误进行纠错，2bit错误进行检查，如图5-3所示。

图5-3 MIPI CSI2的短包数据格式

关于MIPI的基本内容就介绍到这里。

MIPI CSI2学习（一）：说一说MIPI CSI2相关推荐

龙讯系列视频转换，LT9211,LT8918,功能：lvds转BT656，lvds转mipi（CSI\DSI）RGB转MIPI(DSI\CSI) BT656\601\1120转HDMI1.4\DVI
龙讯系列视频转换,LT9211,LT8918,功能:lvds转BT656,lvds转mipi(CSI\DSI)RGB转MIPI(DSI\CSI) BT656\601\1120转HDMI1.4\DVI ...
MIPI转换芯片、ICN6211、ICN6202、MIPI转RGB、MiPI转LVDS、分辨率最高1080P、MIPI转双路LVDS
MIPI转换芯片.ICN6211.ICN6202.MIPI转RGB.MiPI转LVDS.分辨率最高1080P.MIPI转双路LVDS 1:ICN6211是一颗MIPI转RGB的桥接芯片如下图 2:IC ...
MIPI CSI-2学习
CSI(Camera Serial Interface)定义了摄像头外设与主机控制器之间的接口,旨在确定摄像头与主机控制器在移动应用中的标准. 关键词描述缩写解释 CCI Camera Contr ...
hdmi转双mipi转接_视频转换 HDMI 转 MIPI ADV7480
本帖最后由 blackboat 于 2015-9-9 21:28 编辑优势和特点 • 移动高清链路(MHL)接收器支持高带宽数字内容保护(HDCP)认证与解密最高像素时钟频率:75 ...
TC358746A/748XBG：MIPI CSI转RGB、RGB转MIPI CSI 东芝转换芯片 ~
型号:TC358746A/748XBG 原厂:东芝功能:MIPI CSI-2 To RGB888/666/565/RAW8/10/12Bit RGB888/666/565/RAW ...
MIPI摄像头工程=7系列FPGA + OV5640(MIPI) + 15 分钟 + VITIS
项目使用东西硬件 Spartan-7 SP701 FPGA 7系列FPGA+电阻网络实现的MIPI接口 OV5640 MIPI接口软件 AMD Vivado 2020 版本以上 AMD Vitis ...
MIPI CSI-2规范一——概述及层级
MIPI CSI-2规范一--概述及层级 CSI-2概述 CSI-2规范定义了发送者和接收者之间传输和控制接口的标准数据.数据传输接口(指CSI-2)是单向差分串行接口,传输数据和始终信号:接口的物理 ...
MIPI CSI-2调试总结
什么是MIPI CSI-2 MIPI 是 Mobile Industry Processor Interface(移动行业处理器接口)的缩写.MIPI 联盟是一个开放的会员制组织.2003年7月,由美 ...
mipi两线接口_MIPI CSI-2 接口标准
现如今处理器到摄像机传感器(processor-to-camera sensor)间的接口带宽,在更高分辨率图像,更深颜色深度和更快的帧率推动下,已经到达了它们的极限.但对于设计人员来说,简单的增加带 ...

MIPI CSI2学习（一）：说一说MIPI CSI2

1. MIPI CSI2简介

MIPI CSI2学习（一）：说一说MIPI CSI2相关推荐

最新文章

热门文章