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作者：HywelStar

1. 概述

MIPI是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI联盟是一个开放的会员制组织。2003年7月，由美国德州仪器、意法半导体、英国ARM和芬兰诺基亚4家公司共同成立。MIPI联盟旨在推进手机应用处理器接口的标准化。MIPI联盟鼓励所有手机行业内的公司加入，包括：手机设备制造商、半导体厂商、软件厂商、系统供应商、外围设备制造商、知识产权提供商、其他公司。

其中比较成熟的有MIPI CSI和MIPI DSI。CSI主要用于摄像头接口,而DSI则用于显示屏接口。

根据官网提到，MIPI 联盟规范满足六种设备接口需求：physical layer, multimedia, chip-to-chip/interprocessor communications (IPC), device control and data management, system debugging, and software integration.

每个规范都进一步优化，主要解决以下基本性能特性：

• 低功耗以延长电池寿命

• 高带宽，以支持功能丰富的数据密集型应用程序

• 低电磁干扰 （EMI），可最大限度地减少无线电和设备子系统之间的干扰。

2. MIPI 框架

MIPI 工作小组开发很多内容，但是主要领域包含这些：

• Multimedia

• Control/Data

• Chip-to-Chip Inter Process Communications

• Debug/Trace

• 从以上四个方面可以看到用途非常广泛：

• Control & Data Specifications（控制和数据规范）

• Multimedia Specifications（多媒体规格）

  从应用层该部分包括Camera，Display, Storage, Memory，Audio/Voice

  

  从底层至应用层，都已经规范化了这些接口，可以看到关于物理层的支持接口，协议层，再到应用层。

  DSI：Display Serial Interface，用于显示屏与主处理器之间的高速串行接口;

  CSI：Camera Serial Interface，用于摄像头模块与主处理器之间的高速串行接口;

  DCS：Display Command Set，是用于显示屏控制的命令集。

  D-PHY：是MIPI接口的物理层规范，主要用于DSI和CSI接口

  C-PHY：另一种MIPI接口的物理层规范，主要用于高分辨率摄像头和显示屏；

  A-PHY：用于汽车应用的高速接口规范；

  M-PHY：是一种通用的高速物理层接口，适用于多种应用场景，如存储、通信和显示等。

• Chip-to-Chip Communications （芯片到芯片通信）

• IoT Device Diagram （IoT 设备图）

3. CSI-2

MIPI CSI-2 最初于 2005 年推出，是世界上实现最广泛的嵌入式摄像头和成像接口。它因其易用性和支持广泛的高性能应用程序（包括 1080p、4K、8K 及以上视频以及高分辨率摄影）而得到广泛采用。®

设计人员应该能够放心地将 MIPI CSI-2 用于各种应用领域中的任何单摄像头或多摄像头实现，例如移动设备、增强现实和虚拟现实、无人机、物联网 （IoT）、医疗设备、工业系统、汽车以及平板电脑、笔记本电脑和一体机等客户端设备。

特点：

• 高性能

• 低功耗

• 低电磁干扰 （EMI）

3.1 CSI-2 物理连接

根据官方介绍，CSI-2 已经定义了两个高速数据接口，一个是发射器，一个是接收器，摄像头这边作为CSI发送端，SoC 作为CSI 接收端。

一般会有多对差分数据信号线，一对差分时钟信号和一对I2C通信引脚。

对于这个差分信号线，也就是通常看到的line数，这个对于调试软件中需要设定，一般有4line， 6 line等情况。对于这种高清摄像头一般都需要使用到四4line，4组差分对，满足信号传输。

3.2 CSI-2 层次结构

对于CSI-2 分层，根据MIPI联盟规范，从上到下可以分为：应用层，组包/解包层，底层协议层，通道管理层和物理层。

从图中可以得到：

应用层：主要作为处理图像数据或者各种算法，比如常用到的白平衡，噪声去除等

组包/解包：主要将数据打包成字节格式，比如将RGB数据转成字节流；

底层协议包：将字节流数据加上一些包头数据进行传输；

通道管理层：管道数据传输通道；

物理层：转换成电信号传输；

整理来说将整个传输从底层到应用都已经规划好，用户只需要去使用既可以。

4. CSI-2 LLP

LLP层通常会处理两种格式的包(Packet)：长包(Long Packet)和短包(Short Packet)。无论哪一种包，LLP层都会根据CSI-2协议的规定，给它们添加包头(Packet Header, PH)和包尾(Packet Footer, PF)，并作为有效数据在HS模式下传输。

关于Low Protocol 的概述和协议，可以具体查看文档《mipi_CSI-2_specification_v2-1-2018.pdf》截图部分：

5. 总结

本章节大概讲述关于MIPI 相关知识，重点提到CSI-2 部分，很多都是关于协议上面的内容，对于一些具体的组包解包，虚拟通道，通道管理等内容都属于协议上的规范，想要更多了解规范上的支持可以查阅，发送“MIPI”到后台 获取到相关PDF。对于这些知识只需要大概一个认识，对于开发过程中很多都已经有非常成熟的应用。

参考：

https://blog.csdn.net/kouxi1/article/details/126787264

https://www.mipi.org/specifications/csi-2

https://www.mipi.org/system-diagrams

https://caxapa.ru/thumbs/799244/MIPI_Alliance_Specification_for_Camera_S.pdf

https://files.chinaaet.com/files/blog/2019/20171110/1000019445-6364593011828743047249885.pdf