對于現(xiàn)代的智能手機(jī)來說，其內(nèi)部要放入太多各種不同接口的設(shè)備，給手機(jī)的設(shè)計和元器件選擇帶來很大的難度。圖1是一個智能手機(jī)的例子，可以看到其內(nèi)部存儲、顯示、攝像、聲音等內(nèi)部接口都是各不相同的。即使以攝像頭接口來說，不同的攝像頭模組廠商也可能會使用不同的接口形式，這給手機(jī)廠商設(shè)計手機(jī)和選擇器件帶來了很大的難度。

　　MIPI（Mobile Industry Processor Interface）是2003年由ARM， Nokia， ST ，TI等公司成立的一個聯(lián)盟，目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少手機(jī)設(shè)計的復(fù)雜程度和增加設(shè)計靈活性。MIPI聯(lián)盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機(jī)內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn)，比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風(fēng)/喇叭接口SLIMbus等。統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的好處是手機(jī)廠商根據(jù)需要可以從市面上靈活選擇不同的芯片和模組，更改設(shè)計和功能時更加快捷方便。

　　其優(yōu)點是；更低功耗、更高數(shù)據(jù)傳輸率和更小的PCB占位空間，并且專門為移動設(shè)備進(jìn)行的優(yōu)化，因而更適合手機(jī)和智能平板的連接。

　　MIPI CSI和DPI是MIPI標(biāo)準(zhǔn)的一種，因為MIPI在移動領(lǐng)域應(yīng)用范圍太廣了，各種外圍設(shè)備都可以用它來傳輸信息，所以，MIPI聯(lián)盟給不同的外設(shè)接口定義了版本名，CSI是for Camera的，DPI是for Display的。而且這些標(biāo)準(zhǔn)不單包括物理層的時序定義，還包括上層的傳輸協(xié)議/數(shù)據(jù)處理協(xié)議和應(yīng)用層協(xié)議。

　　很多人看到今天的題目中的CSI，大感驚訝，難道我們DesignSpark的極客宅男Frank要講美劇CSI，當(dāng)然Frank也看CSI，但是這CSI并不是電視劇中的CSI而是我們Raspberry PI板子上的來自MIPI聯(lián)盟的CSI和DPI接口，接下來，F(xiàn)rank就從MIPI聯(lián)盟講起，為大家一同介紹CSI和DSI接口的作用和定義。

　　對于現(xiàn)代的智能手機(jī)來說，其內(nèi)部要塞入太多各種不同接口的設(shè)備，給手機(jī)的設(shè)計 和元器件選擇帶來很大的難度。下圖是一個智能手機(jī)的例子，我們可以看到其內(nèi)部存儲、顯示、攝像、聲音等內(nèi)部接口都是各不相同的。即使以攝像頭接口來說，不 同的攝像頭模組廠商也可能會使用不同的接口形式，這給手機(jī)廠商設(shè)計手機(jī)和選擇器件帶來了很大的難度。

　　MIPI是一個比較新的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)范也在不斷修改和改進(jìn)，目前比較成熟的接口應(yīng)用有DSI（顯示接口）和CSI（攝像頭接口）。CSI/DSI分別是指其承載的是針對Camera或Display應(yīng)用，都有復(fù)雜的協(xié)議結(jié)構(gòu)。以DSI為例，其協(xié)議層結(jié)構(gòu)如下：

　　CSI/DSI的物理層（Phy Layer）由專門的WorkGroup負(fù)責(zé)制定，其目前的標(biāo)準(zhǔn)是D-PHY。D-PHY采用1對源同步的差分時鐘和1～4對差分?jǐn)?shù)據(jù)線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸采用DDR方式，即在時鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸。

　　D- PHY的物理層支持HS（High Speed）和LP（Low Power）兩種工作模式。HS模式下采用低壓差分信號，功耗較大，但是可以傳輸很高的數(shù)據(jù)速率（數(shù)據(jù)速率為80M～1Gbps）； LP模式下采用單端信號，數(shù)據(jù)速率很低（《10Mbps），但是相應(yīng)的功耗也很低。兩種模式的結(jié)合保證了MIPI總線在需要傳輸大量數(shù)據(jù)（如圖像） 時可以高速傳輸，而在不需要大數(shù)據(jù)量傳輸時又能夠減少功耗。下圖是用示波器捕獲的MIPI信號，可以清楚地看到HS和LP信號。

　　CSI接口

　　CSI-2是一個單或雙向差分串行界面，包含時鐘和數(shù)據(jù)信號。CSI-2的層次結(jié)構(gòu)：CSI-2由應(yīng)用層、協(xié)議層、物理層組成。

　　協(xié)議層包含三層：

　　象素/字節(jié)打包/解包層，

　　.LLP（Low Level Protocol） 層，

　　.LANE管理層；

　　物理層規(guī)范了傳輸介質(zhì)、電氣特性、IO電路、和同步機(jī)制，物理層遵守MIPI Alliance Standard for D-PHY，D-PHY為MIPI各個工作組共用標(biāo)準(zhǔn)；所有的CSI-2接收器和發(fā)射器必須支持連續(xù)的時鐘，可以選擇支持不連續(xù)時鐘；連續(xù)時鐘模式時，數(shù)據(jù)包之間時鐘線保持HS模式，非連續(xù)時鐘模式時，數(shù)據(jù)包之間時鐘線保持LP11狀態(tài)。

　　該組織結(jié)集了業(yè)界老牌的軟硬件廠商包括最大的手機(jī)芯片廠商TI、影音多媒體芯片領(lǐng)導(dǎo)廠商意法、全球手機(jī)巨頭諾基亞以及處理器內(nèi)核領(lǐng)導(dǎo)廠商ARM、還有手機(jī)操作系統(tǒng)鼻祖Symbian。隨著飛思卡爾、英特爾、三星和愛立信等重量級廠商的加入，MIPI也逐漸被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所認(rèn)可 。

　　DSI接口

　　國際移動行業(yè)處理器（MIPI）聯(lián)盟日前正式發(fā)布了針對移動電話的顯示器串行接口規(guī)范（Display Serial Interface Specification，DSI）。DSI基于MIPI的高速、低功率可擴(kuò)展串行互聯(lián)的D-PHY物理層規(guī)范?；赟LVS的物理層支持高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)速率，同時產(chǎn)生極小的噪聲。

　　基于核心D-PHY技術(shù)，DSI增加了功能以滿足移動設(shè)備顯示子系統(tǒng)的需要，包括低功率模式、雙向通信、16、18和24位像素的本國語言支持，并具備單一接口驅(qū)動4塊顯示屏的能力，以及對緩沖和非緩沖面板的支持。

　　MIPI顯示器工作組主席Dick Lawrence在一份聲明中稱，“這一標(biāo)準(zhǔn)給從簡單的低端設(shè)備、到高復(fù)雜性的智能電話、再到更大型手持平臺的廣泛移動系統(tǒng)帶給重大好處。移動產(chǎn)業(yè)一直期待著統(tǒng)一到一種開放標(biāo)準(zhǔn)上，而SDI提供了驅(qū)動這一轉(zhuǎn)變的強(qiáng)制性技術(shù)。