MIPI DSI协议笔记

1、DSI简介

最新的协议支持最大4.5Gbps/lane
1.1DSI工作模式
DSI有两种工作模式：command模式和video模式
Command模式：主机通过向显示控制器发送指令、参数和数据来间接控制显示模块.

Video模式：采用实时像素流的形式进行从主机处理器到显示模块的传输

2、物理层 PHY
物理层的具体框架如下图所示：

DSI有两种信号模式：HS LP
HS:速率高达4.5Gbps，主要用于像素数据传输，差分信号，4条lane均可使用，时钟是HS，其中lane0双向
LP:速率最高到10Mbps，主要用于协议控制信号，只能使用lane0，单端信号，主要工作在escape模式下。
2.1 PHY signaling time
Datalane和clklane具有HS 和LP两种电平特性：
HS：共模200mv，差模200mv
LP：单端信号。具体如下图所示：

Data lane的工作模式和lane电平对照表如下表：

Clk:host发送到display
CLK有三种模式：LP，HS ，ULPS(LP00[低低电平)，超低功耗关掉clk],ULPS(LP00)用于escape模式，LP和HS在数据交互中，经常需要主控切换。例如HS和LP切换时序图：

CLK和 data lane在HS和LP之间的切换时序图：
Clklane和datalane在有LP进入HS指令都是（ LP-11、 LP-01、 LP-00、 HS-0），clklane从LP进入HS后，datalane才开始进入HS。

2.2 data lane工作模式
Datalane有三种工作模式：control模式，HS（burst）模式，escape模式

2.2.1 control模式
lane复位后，数据通道处于control模式（ LP-11）。其他模式都是开始或者结束于control模式。常见的如 HS-Rqst，LP-Rqst，STOP。
2.2.2 HS（burst）模式
基本的HS传输模式流程：

SoT:HS mode 进入 (LP-11→LP-01→LP-00→HS-0) ，然后发送（HS- 00011101）使host和displays数据同步，然后HS开始传输，
Eot ：如果HS 传输的data的最后一位bit是0/1,则尾随序列和最后一位bit相反是1/0
时序如下：

2.2.3 escape模式
Escape模式进入请求： (LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00) ，退出escape模式请求：（LP-10→LP-11）进入escape模式后发送8bit的指令进入escape操作指令：
escape操作指令有三种：ULPS ,LPDT, trigger指令如下：

在进入escape模式下，使用间隔独热编码对进入指令和传输的数据进行编码，编码规格如下：

1、LPDT
进入escape模式后发送LP(11100001)的指令低功耗

2、ULPS
进入escape模式后发送LP(00011110)的指令超低功耗

3、trigger
Trigger命令是一种消息传送系统，用于向接收侧发送flag。命令有三种：
1、tearing effect trigger
显示屏用来将内部时序通知给主机
2、Acknowledge trigger
display向DSI主机发送的消息，用于指示最后一次传输接收完成且无错误。

3、Reset trigger
由主机发送，用于复位显示
2.3 Multilane工作简介
接口物理实现示意图：

多条datalane数据传输示意图：

3、 DSI protocol协议层
3.1 长短包结构

DATA ID:

Data type:用来表示包类型，根据host to display 或者display to host 包方向的不同，所表示的含义不一样。
VC:虚拟通道，用于辨识数据包的接收外设，最多四个外设。
ECC: 误差校验码，允许修正单比特位错误和检测二比特位错误。
Checksum: 用于检测long packet 是否传输完毕。是如何计算的？
Long packet HS传输示意：
1条lane data（lane0） HS传输：

2条lane data HS传输：

Long packet LP传输示意：

Short packet 传输示意图：
1条lane data（lane0） HS传输：

2条lane data HS传输：

short packet LP传输示意：

3.2 host to display(data type)

1、Vidio模式下，主要HS传输像素信息等，例如：packet pixel stream 16-bitRgm,6-5-6 Format
包数据示意如下：

2、command模式下，以HS或LP模式发送。它们用于display寄存器和帧缓冲器执行读写等，例如：generic long write
包数据示意如下：

3、DCS command
DCS是MIPI联盟定义的标准化指令集(8bit)，旨在用于指令模式显示屏。指令的读写方式有三种，分别是：
DCS short write:

DCS short read:

DCS long write:

示例DCS 指令和内容如下：

3.3 display to host(data type)

Display to host之间的通信只能在host使用BTA序列将总线所有权给予display后开始。
在发送响应后，display通过BTA序列将总线所有权还给host。并且只能在LP模式下使用datalane0传输数据。

4、场景应用

参考资料：@[TOC]@[TOC]@TOC
1、https://www.pianshen.com/article/95691368533/
2、http://www.doc88.com/p-0877384948107.html
3、MIPI_DSI_Specification_V1.02.00
4、https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/group0/1d/b8/33/4f/dc/0a/45/52/DM00287601/files/DM00287601.pdf/jcr:content/translations/en.DM00287601.pdf

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