隨著智能手機攝像頭像素越來越高,同時要求高的傳輸速度,傳統的并口傳輸越來越受到挑戰。提高并口傳輸的輸出時鐘是一個辦法,但會導致系統的EMC設計變得越來困難;增加傳輸線的位數是,但是這又不符合小型化的趨勢。采用MIPI接口的模組,相較于并口具有速度快,傳輸數據量大,功耗低,抗干擾好的優點,越來越受到客戶的青睞,并在迅速增長。例如一款同時具備MIPI和并口傳輸的8M的模組,8位并口傳輸時,需要至少11根的傳輸線,高達96M的輸出時鐘,才能達到12FPS的全像素輸出;而采用MIPI接口僅需要2個通道6根傳輸線就可以達到在全像素下12FPS的幀率,且消耗電流會比并口傳輸低大概20MA。由于MIPI是采用差分信號傳輸的,所以在設計上需要按照差分設計的一般規則進行嚴格的設計,關鍵是需要實現差分阻抗的匹配,MIPI協議規定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。
為了保證差分阻抗,線寬和線距應該根據軟件仿真進行仔細選擇;為了發揮差分線的優勢,差分線對內部應該緊密耦合,走線的形狀需要對稱,甚至過孔的位置都需要對稱擺放;差分線需要等長,以免傳輸延遲造成誤碼;另外需要注意一點,為了實現緊密的耦合,差分對中間不要走地線,PIN的定義上也最好避免把接地焊盤放置在差分對之間(指的是物理上2個相鄰的差分線)。下面簡單介紹MIPI的通道模式和線上電平。在正常的操作模式下,數據通道處于高速模式或者控制模式。
在高速模式下,通道狀態是差分的0或者1,也就是線對內P比N高時,定義為1,P比N低時,定義為0,此時典型的線上電壓為差分200MV,請注意圖像信號僅在高速模式下傳輸;在控制模式下,高電平典型幅值為1.2V,此時P和N上的信號不是差分信號而是相互獨立的,當P為1.2V,N也為1.2V時,MIPI協議定義狀態為LP11,同理,當P為1.2V,N為0V時,定義狀態為LP10,依此類推,控制模式下可以組成LP11,LP10,LP01,LP00四個不同的狀態;MIPI協議規定控制模式4個不同狀態組成的不同時序代表著將要進入或者退出高速模式等;比如LP11-LP01-LP00序列后,進入高速模式。
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