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mipi高速数据接口的研究与实现

MIPI高速数据接口的研究与实现

作者：沈磊湖南大学

学位级别：硕士

随着移动智能设备的高速发展，大屏幕与高像素显示对显示接口的传输速度提出了新的挑战，传统接口已无法承担高速数据流的传输任务。本文介绍了一种数据交换速度高达500Mbps的技术mipi(mobile industry processor interface移动产业处... 详细信息

随着移动智能设备的高速发展，大屏幕与高像素显示对显示接口的传输速度提出了新的挑战，传统接口已无法承担高速数据流的传输任务。本文介绍了一种数据交换速度高达500Mbps的技术mipi(mobile industry processor interface移动产业处理器接口)，为高速多媒体数据流的传输提供了方法。本文首先介绍了mipi的通信协议，然后详细分析了mipi-DSI的电路架构及相关设计参数，并由此提出了所设计的电路。本文主要完成了处理器与显示设备之间的mipi通信协议数据接口的设计，自主设计了高速和低速数据、时钟电路，冲突检测电路及相应的电源电路。实现了在冲突和错误发生时及时向主机处理器反馈的功能，提高了双向数据传输链路的可靠性。电压产生模块采用受温度和电源电压波动影响较小的LDO结构，电流模块采用类似于威尔逊电流源的自举结构，实现电流的精确调节，降低了电源的噪声，减小了电压波动对电路的影响。本文对所设计电路进行前仿和后仿验证，最后完成了电路的版图设计。本设计采用TSMC0.18um CMOS工艺，芯片的最终面积为1204um×1780um。芯片的流片测试结果表明，能实现单通道高速500Mbps和低速10Mbps的数据传输，达到了设计参数。

关键词： mipi 高速数据接口线性稳压源冲突检测

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基于mipi-CSI2协议的接口设计

基于MIPI-CSI2协议的接口设计

作者：张文茜大连理工大学

学位级别：硕士

mipi CSI-2协议由移动产业处理器接口联盟提出,该联盟定义了一系列手机内部的接口标准。mipi联盟的成立使得市面上多种多样的传输接口有了统一的传输规范,使不同设备之间能够共享同一种传输协议,为设计者进行开发提供了便利。mipi CSI-... 详细信息

mipi CSI-2协议由移动产业处理器接口联盟提出,该联盟定义了一系列手机内部的接口标准。mipi联盟的成立使得市面上多种多样的传输接口有了统一的传输规范,使不同设备之间能够共享同一种传输协议,为设计者进行开发提供了便利。mipi CSI-2接口因具有抗干扰性能强,传输速率快等特点,在手机等移动设备中获得了广泛应用。因此,研究基于mipi CSI-2协议的接口设计与实现具有重要的工程意义。本文的主要内容包括:首先,通过系统地分析mipi联盟提出的CSI-2协议,了解了基于mipi CSI-2协议的接口层级划分。mipi CSI-2协议描述了一个位于摄像模组与处理器之间的接口,接口的发送端位于摄像模组中,而接收端位于处理器中。根据协议要求将接口划分为应用层、协议层、物理层以及用于配置的CCI模块。应用层描述了数据的高级编码和解释,协议层用于将数据打包并分通道发送,物理层则基于D-PHY协议形成最后的信号波形,CCI配置模块基于CCI协议对接口参数进行配置。其次,本文根据协议要求采用Verilog HDL语言分别对发送端与接收端的协议层和CCI配置模块进行设计与仿真,进一步完成接口发送端和接收端顶层电路的设计与仿真。最后,本文采用180nm工艺,用Design Compilier综合工具实现逻辑综合,得到门级网表。然后使用IC Compilier工具完成布局布线,经验证得到满足时序和功能要求的发送端电路版图。

关键词： mipi CSI-2 接口 Verilog HDL

一种4 Gsps/lane mipi C-PHY高速接口设计

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一种4 Gsps/lane MIPI C-PHY高速接口设计

作者：尚一彤西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术的飞速发展,移动设备的外设和接口种类越来越多,移动工业过程接口协议(mipi,mobile industry process interface)为满足移动设备的严格操作条件定义了一系列接口标准。mipi C-PHY以其特有的三元码编码技术实现了三线三电平... 详细信息

随着信息技术的飞速发展,移动设备的外设和接口种类越来越多,移动工业过程接口协议(mipi,mobile industry process interface)为满足移动设备的严格操作条件定义了一系列接口标准。mipi C-PHY以其特有的三元码编码技术实现了三线三电平传输,能够在带宽受限的通道中提供高吞吐量,是一种高速且高效的PHY。C-PHY已被用于mipi的摄像机串行接口(CSI,camera serial interface)和显示串行接口(DSI,display serial interface)。本文针对带宽受限的移动设备CSI和DSI设计了一款基于mipi C-PHY接口协议的4Gsymbol/s/lane高速接口收发机电路,由于其数据速率等于2.28倍符号速率,所以该收发系统等效传输数据速率达到9.12Gbps。本文的主要工作是:(1)根据mipi C-PHY协议内容,使用ADS工具构建C-PHY收发链路模型,设计数字编码和解码逻辑电路,并在Cadence Virtuoso中构建收发链路数模混合仿真环境。(2)C-PHY发射机电路设计,包括12:3并串转换电路以及为发射机提供两种可选时钟输入的时钟选择和驱动电路;为预加重驱动电路提供控制信号的驱动控制电路和预加重控制电路;针对不同信号跳变引入不同的预加重权重设计了三线三电平输出的预加重驱动电路,以此提高输出信号高频分量。(3)C-PHY接收机电路设计,为解决C-PHY接收机差分输入信号共模电平持续变化对连续时间线性均衡器的影响,提出基于差分比较单元的连续时间线性均衡器,以实现共模抑制和可调高频补偿;设计了基于边沿检测的时钟恢复电路,可以大幅度降低电路的复杂度,减小系统功耗。(4)绘制发射机和接收机芯片版图并进行后仿真,以验证收发链路功能和性能。本文设计了基于SMIC 40nm IP8M标准CMOS工艺的mipi C-PHY发射机和接收机芯片,其供电电压为1.1V,最高信号传输符号速率达到4Gsymbol/s/lane。在最高传输速率工作时,发射机的驱动输出抖动为0.288UI,接收机的接收差分数据抖动为0.336UI,时钟恢复电路恢复时钟抖动为0.384UI,满足协议规范。发射机和接收机功耗分别为44.33m W和14.69m W。发射机芯片面积仅为0.234mm,接收机芯片面积仅为0.0341mm。

关键词： mipi C-PHY 发射机预加重驱动接收机连续时间线性均衡器时钟恢复电路

TFT-LCD驱动芯片mipi高速接口电路的设计与研究

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TFT-LCD驱动芯片MIPI高速接口电路的设计与研究

作者：吴金星西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着智能电子设备的飞速发展,较高的分辨率与优质的显示效果对接口的传输速度提出了挑战,而传统的接口,如RGB接口,传输速度无法满足高速的需要,除此之外还会产生电磁兼容等方面的问题。我们的目标是使接口电路具有更快的速度,更低的功耗... 详细信息

随着智能电子设备的飞速发展,较高的分辨率与优质的显示效果对接口的传输速度提出了挑战,而传统的接口,如RGB接口,传输速度无法满足高速的需要,除此之外还会产生电磁兼容等方面的问题。我们的目标是使接口电路具有更快的速度,更低的功耗,以及很强的抗干扰能力。为了达到这样的目的,业界的厂商采用了不同标准的显示接口。其中最重要的接口之一是:mipi(Mobile Industry Processor Interface),即移动行业处理器接口。本文主要研究并设计了TFT-LCD驱动芯片中的mipi高速接口电路。本文设计的mipi电路应用于分辨率为1280×720的TFT-LCD显示屏,高速模式下每一个通道的速度可以达到500Mbps,四个通道的速度可达2Gbps。高速模式与低功耗模式可以自由切换,以达到mipi高速、低功耗的目的。我们在mipi的设计中还添加了时序调整模块和通道配置模块以更加适合自身的项目需求。本文将介绍mipi电路的整体架构和设计参数,首先介绍mipi电路的上层架构,以便可以从全局上了解mipi电路。然后介绍mipi内层电路结构,包括mipi的内部逻辑结构(即mipi在主级CPU和从级LCD驱动芯片中作为接口的内部逻辑)、mipi的整体布局、作为mipi核心的通道模块。最后我们介绍mipi的设计参数。本文还介绍了mipi各部分电路的详细设计与分析,包括:高速接收电路、低功耗接收电路、低功耗冲突检测电路以及低功耗发射电路的分析设计。我们还详细分析了高速模式的时序调整、高速与低功耗的通道配置、高速与低功耗模式的转换等。最后设计分析了带隙基准电路以及LDO电路。本课题来源于TFT-LCD驱动芯片项目,基于mipi协议的要求以及驱动芯片项目的要求完成了mipi的模拟电路部分。对于mipi电路的每一个模块我们都进行了仿真验证,最后我们完成了芯片的版图的设计、封装类型的介绍、以及芯片的测试验证。本文采用PowerChip 0.11μm的工艺,芯片的长为27525μm,宽为824μm。芯片最终测试结果表明,mipi电路能实现单通道500Mbps和低速10Mbps的数据传输,HS模式与LP模式可以任意转换,达到了设计要求。

关键词： TFT-LCD mipi 高速接口

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基于mipi接口液晶面板现场测试系统研究

基于MIPI接口液晶面板现场测试系统研究

作者：郝光明上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,液晶面板以其轻巧,便于携带,高清,大屏,色彩绚丽显示,微功耗等优点在人们的生活中应用越来越广,已占据显示市场的主流。随着人们对液晶面板显示要求的不断提高,市场对液晶面板与处理器接口之间的数据传输能力提出更高的技术要求... 详细信息

近年来,液晶面板以其轻巧,便于携带,高清,大屏,色彩绚丽显示,微功耗等优点在人们的生活中应用越来越广,已占据显示市场的主流。随着人们对液晶面板显示要求的不断提高,市场对液晶面板与处理器接口之间的数据传输能力提出更高的技术要求,早期的TTL,到LVDS信号已无法满足市场发展需求,基于mipi规范的显示接口被设计出来,检测设备需要更新,并且价格昂贵,检测难度增大,各生产企业都迫切需要开发出一套专用mipi接口的液晶面板测试系统,可以满足不同型号的mipi接口的液晶面板,可以共用测试系统,本论文在此背景下进行选题的。液晶面板检测设备需要依据市场需求不断更新,造成测试成本大大增加,所以本论文在此现状下,提出了一个基于微控制器C8051F380的液晶面板测试系统,用于测试mipi接口的不同型号液晶面板,实现同一测试系统可测试不同型号液晶面板,同时可实现液晶面板自动调光功能,改善测试系统不能共用,测试成本增加的问题,为后续自动测试系统的设计做好准备。本论文测试系统设计主要分为两大部分,硬件设计与软件设计。测试系统硬件电路设计主要包括电源电路设计,复位电路设计,时钟电路设计,JTAG接口电路设计,液晶面板调光电路设计,背光板电压可调电路设计,不同mipi接口液晶面板参数调用设计等。测试系统的软件设计有液晶面板自动调光软件设计,mipi机种参数调用软件设计。测试系统在线调试与验证结果通过,不同液晶面板使用测试系统可以正常测试使用,采购费用降低50%,达到了设计的目的。

关键词： mipi 液晶面板背光板亮度 C8051F380

基于FPGA的mipi CSI-2图像采集系统设计

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价值工程 2015年第29期34卷 84-85页

作者：赵清壮广州飒特红外特股份有限公司广州510000

阐述一种基于FPGA的mipi CSI-2接口高清摄像头图像采集系统设计,该设计用FPGA实现当前应用广泛的mipi高清CCD采集,并提供LCD屏、USB两路输出,数据传输稳定可靠,把mipi接口摄像头应用到更广泛的其他电路系统中,加快系统开发,节省成本。

关键词： mipi CSI-2 图像采集 FPGA

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支持压缩数据传输的mipi接收端电路设计

电子设计工程 2024年第13期32卷 69-73页

作者：蒋智超尹飞飞刘兴辉辽宁大学物理学院辽宁沈阳110036

随着移动设备摄像模块的像素越来越高,所需传输的数据量也越来越大,导致数据传输时间越来越长。文中提出了一种应用于mipi CSI-2协议的接收端口电路,在传统的mipi接口电路支持数据类型的基础上,增加了支持RLE和MJPEG两种压缩格式的数据... 详细信息

随着移动设备摄像模块的像素越来越高,所需传输的数据量也越来越大,导致数据传输时间越来越长。文中提出了一种应用于mipi CSI-2协议的接收端口电路,在传统的mipi接口电路支持数据类型的基础上,增加了支持RLE和MJPEG两种压缩格式的数据类型,可有效减少所需传输的数据量,提高传输效率。这两种压缩格式数据可应用于不同的工作场景,采用无损压缩数据传输模式在不影响图像质量的情况下可将传输效率提升95%,而采用有损压缩数据传输模式则可在保证较高图像质量的前提下将提升效率约154倍,与传统mipi接口相比具有显著优势。

关键词： mipi CSI-2 数据类型压缩数据

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mipi架构下模拟开关的多任务应用

中国电子商情(基础电子) 2011年第12期 38-41页

目前移动设备双摄影镜头与屏幕的设计已成大势所趋,如何将旧有的处理器升级到此一新的架构,模拟开关将扮演重要角色。而要达到支持多端口mipi,也可通过模拟开关,且模拟开关还可同时担任mipi传送与接收端的任务。移动产业处理器接口(mipi... 详细信息

目前移动设备双摄影镜头与屏幕的设计已成大势所趋,如何将旧有的处理器升级到此一新的架构,模拟开关将扮演重要角色。而要达到支持多端口mipi,也可通过模拟开关,且模拟开关还可同时担任mipi传送与接收端的任务。移动产业处理器接口(mipi)标准在移动设备产业日益流行。现在的移动设备普遍都带有双屏幕显示和/或双相机架构,尤其是在中高阶产

关键词：模拟开关相机处理器 mipi

基于UVM的mipi DSI系统级可重用验证平台

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电子与封装 2022年第8期22卷 40-47页

作者：周文强中科芯集成电路有限公司江苏无锡214072

针对移动产业处理器高速显示串行接口(mipi DSI),提出了一种基于通用验证方法学(UVM)的系统级可重用验证方法,并设计了相应的验证平台。该平台可重复利用性强,平台中设计的各种组件和测试激励在不同项目中均可重复利用或稍加修改即可利... 详细信息

针对移动产业处理器高速显示串行接口(mipi DSI),提出了一种基于通用验证方法学(UVM)的系统级可重用验证方法,并设计了相应的验证平台。该平台可重复利用性强,平台中设计的各种组件和测试激励在不同项目中均可重复利用或稍加修改即可利用,大大缩短了验证时间;从系统级上验证,而不是模块级,因此更加接近整体芯片的实际运行过程,能更好地发现设计上的错误;平台中设计的参考模型通过记分板可实时在线比较期望值和实际值,一旦不匹配,仿真立即停止并报告详细的错误信息,便于快速精准定位错误,缩短了调试的时间。实验结果表明,设计的系统级可重用验证平台能够有效验证mipi,除一些冗余的信号和代码外,覆盖率达到100%。

关键词：系统级可重用验证平台通用验证方法学 mipi