以下是最近几个月在调试 MIPI DSI / CSI 的一些经验总结,因为协议有专门的文档,所以这里就记录一些常用知识点:
一、D-PHY
1、传输模式
LP(Low-Power) 模式:用于传输控制信号,最高速率 10 MHz
HS(High-Speed)模式:用于高速传输数据,速率范围 [80 Mbps, 1Gbps] per Lane
传输的最小单元为 1 个字节,采用小端的方式及 LSB first,MSB last。
2、Lane States
* LP mode 有 4 种状态: LP00、LP01(0)、LP10(1)、LP11 (Dp、Dn)
* HS mode 有 2 种状态: HS-0、HS-1
HS 发送器发送的数据 LP 接收器看到的都是 LP00,,
3、Lane Levels
* LP: 0 ~ 1.2V
* HS: 100 ~ 300mV,HS common level = 200mV,swing = 200 mv
4、操作模式
在数据线上有 3 种可能的操作模式:Escape mode, High-Speed (Burst) mode and Control mode,下面是从停止状态进入相应模式需要的时序:
* Escape mode 进入时序:LP11→LP10→LP00→LP01→LP00,退出时序:LP10→LP11
当进入 Escape mode 需要发送 8-bit entry command 表明请求的动作,比如要进行低速数据传输则需要发送 cmd: 0x87,进入超低功耗模式则发送 cmd: 0x78。在 DSI 中 LP 通讯只用 Data Lane 0。
* High-Speed mode 进入时序:LP11→LP01→LP00→SoT(0001_1101),退出时序:EoT→LP11,时序图如下:
* Turnaround 进入时序:LP11→LP10→LP00→LP10→LP00,退出时序:LP00→LP10→LP11
这是开启 BTA 的时序,一般用于从 slave 返回数据如 ACK: 0x84。
5、时序要求
在调试 DSI 或者 CSI 的时候, HS mode 下的几个时序非常重要:T_LPX,T_HS-SETTLE ≈T_HS-PREPARE + T_HS-ZERO,T_HS-TRAIL,一般遵循的原则为:Host 端的 T_HS-SETTLE > Slave 端的 T_HS-SETTLE。
二、DSI
1、线路构成
在 DSI 中需要 1 根时钟线以及 1 ~ 4 根数据线。
2、两种接口的 LCD
* Comman mode(对应 MPU 接口)
* Video mode(对应 RGB 接口)
该模式下视频数据只能通过 HS mode 传输。
3、数据包类型
短包:4 bytes,由 3 部分组成:
* Data Identifier (DI) * 1byte: Contains the Virtual Channel[7:6] and Data Type[5:0].
* Packet Data * 2byte:Length is fixed at two bytes
* Error Correction Code (ECC) * 1byte:allows single-bit errors to be corrected and 2-bit errors to be detected.
长包:6 ~ 65541 bytes,同样由 3 部分组成:
* Packet Header(4 bytes) – 包头
Data Identifier (DI) * 1byte:Contains the Virtual Channel[7:6] and Data Type[5:0].Word Count (WC) * 2byte:defines the number of bytes in the Data Payload.Error Correction Code (ECC) * 1byte:allows single-bit errors to be corrected and 2-bit errors to be detected.
* Data Payload(0~65535 bytes) – 有效数据Length = WC × bytes
* Packet Footer(2 bytes):Checksum – 包尾If the payload has length 0, then the Checksum calculation results in FFFFhIf the Checksum isn’t calculated, the Checksum value is 0000h
4、从控制器到外设发送的包类型
如果希望从外设读取数据或者状态,则在处理器发送完读取命令后还需要发送 BTA 命令,非读取命令在外设接收成功后会返回trigger message 0x84。
5、从外设到处理器数据包类型
返回的数据一般分为 4 个类型:
* Tearing Effect (TE):trigger message (BAh)* Acknowledge:trigger message (84h)* Acknowledge and Error Report:short packet (Data Type is 02h)* Response to Read Request:short packet or long packetGeneric Read Response、DCS Read Response(1byte, 2byte, multi byte)
读取数据返回值解析示例如下:
– Acknowledge and Error report (if error occurs) Byte 0 is 0x87 (escape mode low power data transmission header) Byte 1 is 0x02 (Data type, 8.10 of “MIPI Alliance Specification for DSI”) Byte 3,2 are error report bits[15:0] (8.9.5 of “MIPI Alliance Specification for DSI”) Byte 4 is the ECC, calculated from byte 1,2,3 – Generic Short READ response Byte 0 is 0x87 (escape mode low power data transmission header) Byte 1 is 0x11 or 0x12 (8.10 of “MIPI Alliance Specification for DSI”) Byte 2,3 are the read data. If only 1 byte is returned, byte 3 will be 0x00 Byte 4 is the ECC, calculated from byte 1,2,3 – Long READ packet response Byte 0 is 0x87 (escape mode low power data transmission header) Byte 1 is 0x1A (8.10 of “MIPI Alliance Specification for DSI”) Byte 3,2 are the word count N (N=0 to 65535) Byte 4 is the ECC, calculated from byte 1,2,3 Byte 5 to byte 5+N-1 are the N-byte read data Byte 5+N+1, byte 5+N are the checksum, calculated on byte 5 to byte 5+N-1. If checksum is not calculated by peripheral, this field is 0x0000. 6、Video 模式的 3 种数据格式伟人所达到并保持着的高处,并不是一飞就到的,