文章目录
- 一、概念介绍
- MIPI----MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准
- MIPI-DSI---Display Serial Interface 2定义了处理器和显示模组之间的高速串行接口
- DCS---Display Command Set 显示命令集合(MIPI-DSI的command模式使用通用标准命令)
- DSC---Display Stream Compression Vesa定义的视觉无损压缩标准
- DSI物理传输层Dphy和Cphy选择---Dphy应用更广,Cphy速率更高但更复杂
- DSI基本传输方式command和video模式选择---command功耗更低更常用
- HS高速传输模式 与 LP低速传输模式 介绍---高速模式 频率高 功耗高
- 二、MIPI-DSI2 协议分析
- DSI协议四层划分---应用层、协议层、lane管理层、物理传输层
- 协议层介绍---长包短包格式介绍 与包DataType介绍
- Lane管理层介绍---lane分发组合 与 lane的传输速率计算
- 三、DCS显示命令集合分析
- 整体DCS命令集合介绍
- 关键DCS命令分析(待整理)
- 参考资料
一、概念介绍
MIPI----MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准
MIPI:是Mobile Industry Processor Interface(移动行业处理器接口)缩写,是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。
官网https://www.mipi.org/;主要涉及领域:物理层如 C-Phy/D-phy,应用层 如 摄像头接口CSI、显示接口DSI等;
MIPI-DSI—Display Serial Interface 2定义了处理器和显示模组之间的高速串行接口
DSI-Display Serial Interface 2是MIPI联盟关于处理器和显示模组之间的高速串行接口定义。(相对应还有 CSI 处理器和摄像模组之间的高速串行接口)。兼容DPI(显示像素接口,Display Pixel Interface)、DBI(显示总线接口,Display Bus Interface)和DCS(显示命令集,Display Command Set),以串行的方式发送像素信息或指令给外设,而且从外设中读取状态信息或像素信息,而且在传输的过程中享有自己独立的通信协议,包括数据包格式和纠错检错机制
DCS—Display Command Set 显示命令集合(MIPI-DSI的command模式使用通用标准命令)
DCS-Display Command Set是给DSI的command模式下使用的一套标准命令集合,用一个字节描述命令类型比如待机或者设置亮度,可能有追加参数如亮度值。DCS常在MIPI传输过程通过短包发送,data type为0x5(无参数)或者0x15(有一个参数),比如上电过程用到的sleepout-0x11、displayon-0x29。显示设备(如LCD)厂商可以选择性地部分(或全部)实现DCS文档中规定的命令。
DSC—Display Stream Compression Vesa定义的视觉无损压缩标准
DSC主要目的是通过保持高分辨率和帧率的情况下压缩减少传输带宽,在HDMI、MIIPI、DisplayPort等接口上广泛使用。
DSI物理传输层Dphy和Cphy选择—Dphy应用更广,Cphy速率更高但更复杂
Dphy和Cphy属于底层链路实习,DSI视频底层都可以选择。一般情况Dphy是4对lane加一对时钟CLK,Cphy是3对lane;Cphy没有同步时钟,时钟是嵌入到数据中的,有更高的传输速率,相应的物理结构必dphy会更复杂;
DSI基本传输方式command和video模式选择—command功耗更低更常用
DSI兼容的外设支持Command或Video操作模式。
Video模式是指从主机传输到外设采用时实象素,这种模式只能以高速传输,可以简单理解为主机无论内容是否变化都一直在周期性发送帧数据,类似传统LCD屏幕。为减少复杂性和节约成本,只采用Video模式的系统可能只有一个单向数据路径。
Comand模式下,所有命令和帧数据都被视为一个一个命令包,有需要才发送,此时显示屏内部是包含一帧缓存的,主机当内容有变化才从高速发送帧数据包(通常是压缩的),普通命令可以走低速通道发送短包。如果主机没有发送,屏端则一直显示自己缓存帧,command模式下,可以做到更多低功耗功能。
HS高速传输模式 与 LP低速传输模式 介绍—高速模式 频率高 功耗高
D-PHY协议物理层中,主机端和从属端之间采用的是同步连接,时钟通道用于传送高速时钟,一个或多个数据通道用于传送低功耗数据信号或高速数据信号。每一个通道都是利用两根互连线实现主机端和从属端的连接,并且支持高速HS模式和低速LP模式。
在高速模式下,发送端同时驱动该通道仅有的两根互连线,输出低摆幅差分信号,例如200mV,每个lane可以到1Ghz/S;低速模式下,发送端分别驱动互连线,各自输出单端信号,但摆幅相对较大,例如1.2V,速率一般在10M或者20M以内。
一般情况下,显示帧内容或者某些特定长包走高速,普通短包走低速。(注意 不是限制点,也可以低速传显示内容,但是这样发送时间过长不能保证显示效果。也可以短包走高速,但这样功耗就相对更高)
高速和低速切换流程举例如下,LPS低速模式下 发送一个Sot序列(通知即将进入高速模式),然后就在高速下发送两个短包SP,然后发送Eot(通知要退出高速模式)。Sot和Eot是成对出现,中间可以连续发多个包。
二、MIPI-DSI2 协议分析
DSI协议四层划分—应用层、协议层、lane管理层、物理传输层
DSI主要分4个层次:1)应用层负责对显示流格式进行编码;2)Lowlevel协议层 进行数据打包和ECC校验计算;3)lane management:根据设备的lane(差分对)数量,对数据进行分发;4)物理Phy传输层:通过Cphy或者Dphy进行传输;
协议层介绍—长包短包格式介绍 与包DataType介绍
信息传送采用数据包格式,发送数据的时候,将数据按照信息类型及内容进行压包,完成ECC码的生成和 CRC码的添加。 接收数据的时候,依据ECC码和CRC码就整个数据包进行检错纠错,完成对包头和数据内容的译码并合理输送到应用层中。
DSI定义分短数据包(short packet)和长数据包(long packet)。长数据包主要用用于传输大量图象数据或部分控制命令。长数据包长度为6 ~ 65541字节,包括4byte数据包头、0~65535byte有效数据、2byte数据包尾。短数据包长度为4byte,只有数据包头。
如Dphy长包和短包传输格式如下:
上图中的DataId中会放DataType,标识长短包的传输类型。其中最常用的如下几个:
0x5 无参数短包(一般sleepout11、displayon29都是用0x5短包);0x15 带一个参数短包;0x39长包 (其中传输数据帧 按行传,一般第一行是2C加数据,后续行是3C加数据):
Lane管理层介绍—lane分发组合 与 lane的传输速率计算
主机的lane manage层负责把协议层的数据分发到每个lane通道上,发送时的通道分配关系如下图所示。需要指出的是,每个通道不一定是同时传输完成的。相反的,从机的通道管理层负责把物理层送上来的数据组合好。下图为Dphy的lane距离
每条lane收到数据后传输类似如下:
三、DCS显示命令集合分析
DCS是给DSI的command模式下使用的一套标准命令集合,用一个字节描述命令类型比如待机或者设置亮度,可能有追加参数如亮度值。
整体DCS命令集合介绍
关键DCS命令分析(待整理)
参考资料
官网:https://www.mipi.org/specifications/dsi-2
mipi_DSI-2_specificationv2-0在线查看:https://www.doc88.com/p-06616178888550.html
MIPI_DCS_Specificationv1.01.00在线查看:http://files.chinaaet.com/files/blog/2019/20171113/1000019445-6364619057348172968045385.pdf
Dphy和Cphy差异:https://blog.csdn.net/yangchao315/article/details/123532960