1. MIPI是什么

MIPI是Mobile Industry Processor Interface的缩写，意为手机处理器接口。这是2003年成立时所起的名字，其发展至今，已不仅仅是单一的接口协议了，它涵盖了智能手机、平板电脑、多媒体设备中的多个统一接口标准协议，而多媒体领域的MIPI DSI和MIPI CSI更为大家所熟知，该领域还包含触控、UFS、音频等。MIPI协议涵盖的范围如下图所示：

MIPI协议集

从创立之初的几家成员(ARM、Nokia、ST、TI)到目前的几百家成员，MIPI正在以惊人的速度发展。在MIPI联盟的中国成员中，仅7家公司是作为contributor身份存在，包括海思、卓胜微等，多家公司以adopter身份存在，例如全志、瑞芯微、小米、VIVO等。它发展的过程中，最令人唏嘘的是Nokia，对，你没看错，诺基亚确实是MIPI的初创成员公司。2003年，诺基亚预见到了智能机时代的到来，也预见到了离散化的硬件外设接口对智能手机的快速推出所带来的影响，但，它终究是离开了智能手机和移动设备这个舞台。

MIPI创建第一个工作组的重心在于摄像头、显示等。随着MIPI的成功，加入MIPI联盟的公司所涉及的范围也从半导体行业跨越到了OEM行业。到目前为止，MIPI的工作组已经增加到了13个，包括：

这13个工作组是MIPI联盟的核心，其成员来自相关领域的各个公司，研制、发布对应的MIPI规范。请注意，若希望将MIPI协议框架下的相关技术集成到自己的芯片中，至少需要具备adopter身份。

MIPI的协议标准

MIPI DSI（Display Serial Interface）

应用：用于连接显示屏和处理器。

工作原理：MIPI DSI支持命令模式（用于发送控制命令和少量数据）和视频模式（用于连续传输大量图像数据）。数据通过多通道传输，时钟通道用于同步数据传输。

MIPI CSI-2（Camera Serial Interface-2）

应用：用于连接摄像头模块和处理器。

工作原理：MIPI CSI-2支持高速模式（用于传输大量图像数据）和低功耗模式（用于控制命令和节省功耗）。数据通过多通道传输，时钟通道用于同步数据传输。

MIPI I3C（Inter-Integrated Circuit）

应用：用于连接传感器和低速外围设备。

工作原理：MIPI I3C是I2C的改进版，提供更高的带宽和更多的功能。支持多主设备和多从设备的配置，采用更高效的数据传输协议。

MIPI D-PHY

物理层接口，支持高数据速率的串行传输。

工作原理：MIPI D-PHY使用差分对传输数据，支持高速模式和低功耗模式。通常与MIPI DSI和CSI-2等协议层一起使用。

MIPI C-PHY

物理层接口，支持更高的数据传输速率。

工作原理：MIPI C-PHY使用三相差分信号传输数据，提供更高的数据速率和更低的功耗，适用于高性能摄像头和显示应用。

 

正所谓“弱水三千,只取一瓢饮”，虽然MIPI所涉及的范围非常广，但在通用CPU中，MIPI DSI以及MIPI CSI才是我们关注的重点。

MIPI DSI

基于MIPI的多媒体系统，常见的组成形式如下图所示：

移动设备：智能手机、平板电脑等需要高分辨率显示和高性能摄像头的数据传输。

汽车电子：车载显示系统、ADAS摄像头等需要可靠的数据传输和高分辨率显示。

工业和医疗设备：工业控制面板、医疗影像设备等需要高性能、高稳定性的接口解决方案。

物联网（IoT）设备：各种智能传感器和显示模块需要高效、可靠的数据传输。

 

2. MIPI DSI是什么

MIPI DSI是MIPI Display Serial Interface的缩写，意为显示串行接口。

这里的串行体现在其同显示设备之间的接口为串行，其控制器和PHY之间仍然是并行的数据接口。

MIPI DSI基于差分信号传输，可以降低引脚数量和硬件设计复杂度，并保持良好的硬件兼容性。另外，基于MIPI DSI协议的IP还具备低功耗、低EMI的特性。

其应用领域主要包括：

• 超高清设备
• 嵌入式显示设备
• 智能仪表
• IOT
• 头戴设备等

注意：MIPI DSI不同于MIPI DSI-2。前者兼容MIPI D-PHY，而后者可兼容MIPI D-PHY与MIPI C-PHY。

以DW Host为例，其同D-PHY之间的接口如下：

MIPI DSI和图显控制器之间是典型的RGB接口，其接口构成如下：

3. MIPI D-PHY是什么

MIPI D-PHY是连接摄像头和显示设备的媒介，基于差分信号传输高速的串行数据。

MIPI D-PHY为支持MIPI CSI-2和DSI协议的物理层，作为一种通用的PHY，可以配置为Master发送模式或者Slave接收模式。

当配置为Master发送模式时，由1条时钟lane以及多条数据lane组成。

当配置为Slave 接收模式时，由1条时钟lane以及多条数据lane组成。

其内部组成如下图所示，主要包括HS、LS、PLL以及同DSI之间的接口。这里需要注意的是，当D-PHY配为Master模式时，D-PHY的内部PLL会提供HS模式下所需的时钟。

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