درک رابط، پروتکل و استانداردهای mipi: یک راهنمای جامع

ثابت شده است که پیشرفت های زیادی در توسعه دستگاه های تلفن همراه و الکترونیکی به شدت توسط توسعه استانداردهای اتصال تسهیل شده است. از این موارد، فناوری mipi ((مواصفات پردازنده صنعت تلفن همراه) را می توان به عنوان سهم خود در عملکرد و کارایی ارتباطات داده بین اجزای آن ذکر کرد. این مقاله خاص قصد دارد دانش عمیق از رابط،

1.MIPI چیست؟

mipi، یا رابط پردازنده صنعتی تلفن همراه، مجموعه ای از رابط های استاندارد شده است که توسط اتحاد mipi برای اتصال دوربين ها و سنسورها به پردازنده های جاسازی شده در دستگاه های تلفن همراه توسعه یافته است. رابط طراحی شده است تا کم مصرف، با سرعت بالا و انعطاف پذیر باشد، که آن را برای استفاده در دستگاه های تلفن همراه مانند تلفن های

2.درک رابط mipi

یک رابط در الکترونیک یک مرز مشترک است که اطلاعات از آن عبور می کنند. انواع مختلفی از رابط های mipi وجود دارد، از جمله mipi-csi2، mipi d-phy، mipi c-phy، mipi m-phy و mipi i3c. هر رابط دارای هدف خاص و ویژگی های مختلف از نظر سرعت داده، مصرف برق و پیاده سازی

• mipi csi (مواصفات سریال دوربین):برای اتصال سنسورهای دوربین به پردازنده ها استفاده می شود، که انتقال سریع داده های تصویر را امکان پذیر می کند.
• mipi dsi (مواصفات سریال صفحه نمایش):صفحه نمایش را به پردازنده متصل می کند و ارتباطات کارآمد و خروجی بصری با کیفیت بالا را تضمین می کند.
• mipi c-phy و d-phy:رابط های لایه فیزیکی برای انتقال داده با سرعت بالا. c-phy از یک کدگذاری سه فاز استفاده می کند، در حالی که d-phy از یک روش سیگنالینگ تفاضلی استفاده می کند.

این رابط ها در تلفن های هوشمند، تبلت ها و سایر دستگاه های قابل حمل که در آن بهره وری از فضا و انرژی بسیار مهم است، بسیار مهم هستند.

2.1در حال بررسی پروتکل MIPI

پروتکل mipiقوانین تبادل اطلاعات را تنظیم می کنند.-آره.پروتکل شامل:

• mipi csi-2(مواصفات سریال دوربین های Mipi):به طور گسترده ای استفاده می شودکانکتور mipiبرای اتصال دوربین، از سنسورهای تصویر با وضوح بالا و برنامه های ویدیویی پشتیبانی می کند. مصرف انرژی پایین و انتقال داده کارآمد را تضمین می کند.
• mipi dsi-2(مواصفات سریال نمایش mipi):طراحی شده برای رابط های نمایش، از صفحه نمایش با وضوح بالا پشتیبانی می کند و تجربه بصری را با تاخیر کم و پهنای باند بالا افزایش می دهد.

پروتکل mipi سازگاری و قابلیت همکاری بین اجزای مختلف را تضمین می کند و امکان ارتباط و عملکرد بدون مشکل را فراهم می کند.

2.2استانداردهای mipi

استاندارد های مهم برای اطمینان از ثبات و قابلیت اطمینان بسیار مهم هستند.

• mipi csi-2:رابط دوربین ها را تعریف می کند که از وضوح 8k پشتیبانی می کند.
• mipi dsi-2:مشخص کننده رابط کاربری برای صفحه نمایش ها، که نرخ های تجدید بالا و مصرف انرژی پایین را تضمین می کند.
• مپ آی سی:یک رابط سنسور نسل بعدی، ارائه عملکرد بالاتر و بهره وری انرژی در مقایسه با i2c.
• mipi unipro:یک استاندارد همه کاره برای اتصال زیرسیستم های مختلف در یک دستگاه.

رعایت این استانداردها تضمین می کند که دستگاه ها بتوانند به طور موثر ارتباط برقرار کنند و منجر به عملکرد بهتر و تجربه کاربر شوند.

2.3معماری mipi

معماری سیستم های mipi برای پشتیبانی از انتقال داده های کارآمد طراحی شده است. اجزای کلیدی عبارتند از:

• کنترل کننده ها:مدیریت جریان داده بین اجزای
• لایه های فیزیکی (phy):انتقال قابل اعتماد سیگنال را تضمین کند.
• لایه های پروتکل:مقررات تبادل اطلاعات را تنظیم می کند.

این معماری لایه دار باعث می شود تا عملکرد بالا و ارتباطات قوی بین بخش های مختلف دستگاه را فراهم کند.

3.ميكرهاي ميبي چطور كار ميكنن؟

امروزه، اساساً همه دستگاه های هوشمند با دوربین مجهز هستند. حتی ارزان ترین مدل های گوشی های هوشمند هم با دوربین های جاسازی شده مجهز هستند. در این عصر دیجیتال رسانه های اجتماعی، دوربین های تلفن همراه برای همه کاربران تلفن همراه ضروری هستند.

سنسورهای دوربین که از رابط MIPI پشتیبانی می کنند، به عنوان دوربین های MIPI شناخته می شوند. این دوربین ها معمولاً در گوشی های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها و سایر دستگاه های قابل حمل یافت می شوند.

یک سیستم دید جاسازی شده برای دستگاه های تلفن همراه معمولا از اجزای زیر تشکیل شده است:

• سنسور تصویر:این جزء شامل گرفتن تصاویر و نحوه دیجیتالی شدن آن است.
• رابط mipi:این رابط اساساً به عنوان پل بین سنسور دوربین و پردازنده میزبان عمل می کند. mipi یک رابط است که لایه های فیزیکی و پروتکل را برای انتقال تصاویر دیجیتال استفاده می کند.
• عدسه:از خارج به داخل: از طریق لنز نور خارجی سپس توسط فیلتر ir پردازش می شود و سپس بر روی سطح سنسور متمرکز می شود تا یک سیگنال الکتریکی از نور عبور از لنز تولید کند؛ سیگنال سپس توسط a / d داخلی دیجیتالی می شود.

بنابراین، دوربین mipi به شرح زیر کار می کند یک تصویر با کمک سنسور تصویر ثبت می شود، تصویر سپس به دامنه دیجیتال تبدیل می شود و در نهایت، سیگنال از طریق رابط mipi به پردازنده ارسال می شود. پردازنده بعداً تصویر دیجیتال شی را تبدیل می کند و آن را در صفحه نمایش نمایش می دهد.

4.تاریخچه تکاملی ایم پی آی

4.1mipi csi-1

mipi csi-1 اولین نسخه از معماری رابط mipi بود که پروتکل های اتصال بین دوربین جاسازی شده و پردازنده میزبان را مشخص کرده است.

رابط سریال دوربین 1 (csi-1) mipi یک پروتکل ارتباطی بود که برای انتقال سیگنال های سنسور دوربین به یک بستر پردازش جاسازی شده در یک دستگاه محاسباتی تلفن همراه دستی استفاده می شد. این پروتکل بر اساس مشخصات لایه فیزیکی و پروتکل برای رابط های دوربین ارائه شده توسط اتحاد mipi برای طراحی ارتباطات بین سنسور دوربین و پردازنده جاسازی

لایه فیزیکی و لایه پروتکل مشخصات mipi csi-1 مشخصه های الکتریکی و سیگنال دهی لایه فیزیکی و پروتکل و ساختار بسته لایه پروتکل را تعیین می کند. همچنین برای انتقال داده های تصویر، داده های کنترل و سایر اطلاعات بین دوربین و پردازنده میزبان استفاده می شود. mipi csi-1 یک روش سیگنال دهی تفاوتی را بکار می گیرد و قادر

پروتکل mipi csi-1 یک پروتکل قدیمی است و توسط جانشینان پیشرفته آن مانند csi-2 و csi-3 استفاده نشده است. در حالی که تقریباً منسوخ شده است ، رابط CSSI-1 هنوز در برخی از سیستم های قدیمی دیده می شود.

4.2mipi csi-2

mipi csi-2نسل دوم رابط های mipi csi است که به عنوان رابط سریال دوربین نیز شناخته می شود. شبیه به پروتکل csi-1،mipi csi-2همچنین بر اساس چارچوب اتحاد mipi توسعه یافته است و شامل لایه های فیزیکی و پروتکل برای حمل داده های تصویر در سیستم های تصویربرداری جاسازی شده موبایل است.

در حال حاضر،مپ سی سی 2رابط کاربری میپ سی سی 2 به عنوان راه حل اصلی برای اتصال دوربین-پروسسر در تلفن های هوشمند و تبلت ها در نظر گرفته می شود. همانطور که قبلاً ذکر شد ، mipi csi-2 به طور گسترده ای توسط سنسورهای دوربین و پردازنده جاسازی شده پشتیبانی می شود. پروتکل csi-2 در مقایسه با پروتکل اصلی csiمپ سی سی 2یک استاندارد رابط دیگر است که برای ارائه نرخ انتقال بالا در پیوند سریال رایج توسعه یافته است و از سیگنالینگ تفاوتی به شیوه ای مشابه بامپ سی سی1در حالی که سرعت داده ها تا 3 میرسد. 5 گيگابايت در ثانیه

اولین نسخه از mipicsi2در سال 2005 منتشر شد و شامل لایه های پروتکل زیر بود:

• لایه فیزیکی
• لایه ی ادغام خط
• لایه پروتکل سطح پایین
• لایه تبدیل پیکسل به بایت
• لایه ی کاربردی

در سال 2017 نسخه دوم mipi csi-2 منتشر شد. این نسخه شامل عمق رنگ خام 16 و خام 20 ، 32 کانال مجازی و lrte (کاهش تاخیر کم و کارایی حمل و نقل) بود.csi2پروتکل منتشر شده در سال 2019 شامل عمق رنگ خام-24 در سی اس آی-2 است.

بخش اصلی شامل استاندارد mipi csi-2 است و csi-2e و csi-2e به عنوان گسترش mipi csi-2 در نظر گرفته می شوند. این گسترش ها برای ارائه پشتیبانی اضافی برای نرخ داده های بالاتر، کابل های طولانی تر، کنترل خطای بهبود یافته و غیره مفید هستند.

از آنجا که Mipi CSI-2 به طور معمول استفاده می شود و دارای یک منطقه با عملکرد بالا است، Mipi CSI-2 برای وسایل نقلیه مستقل، هواپیماهای بدون سرنشین، شهرهای هوشمند متصل، تصویربرداری بیولوژیکی و رباتیک اعمال می شود.

5.مزایای استفاده از رابط mipi به عنوان رابط اتصال برای دوربین ها

دوربین usb و دوربین mipi دو نوع سنسور دوربین هستند که در حال حاضر به طور گسترده ای در دستگاه های تلفن همراه و سیستم های دید جاسازی شده استفاده می شود

دلایل مختلفی برای استفاده از دوربین های Mipi برای دستگاه های تلفن همراه و سیستم های دید جاسازی شده به جای دوربین های USB وجود دارد:

• اکوسیستم:اتحاد MIPI دارای یک جامعه بسیار پر جنب و جوش از سنسورهای تصویر، لنز و سایر اجزای سازگار و مناسب برای دوربین MIPI برای توسعه آسان سیستم های مبتنی بر دوربین های MIPI است.
• اندازه و شکل:دوربین های Mipi از نظر فیزیکی کوچکتر و باریک تر از دوربین های USB هستند که برای ادغام در دستگاه های کوچک و باریک بهتر است.
• انعطاف پذیری: انعطاف پذیری:دوربین میپیبا بسیاری از انواع پردازنده ها و سنسورهای تصویر سازگار هستند، برخلاف دوربین های USB.
• نرخ داده:دردوربین میپیمی تواند داده های تصویر را با سرعت داده بسیار بالاتر از دوربین های usb پخش کند و بنابراین برای برنامه های رزولوشن بالا و نرخ فریم بالا مفید است.
• مصرف برق:دوربین سی سی آیبسیار انرژی کارآمد هستند بنابراین می توانند در دستگاه های دست یا دستگاه هایی که با باتری کار می کنند استفاده شوند.

6.روند آینده در تکنولوژی mipi

آیندهمپتکنولوژی امیدوار کننده است، با روند از جمله:

• ادغام:افزایش قابلیت دستگاه با هوش مصنوعی برای بهبود عملکرد.
• رابط های پهنای باند بالاتر:از ویدیوی 8k و فراتر پشتیبانی می کند.
• بهره وری انرژی بیشتر:کاهش مصرف برق برای طول عمر بیشتر باتری

این پیشرفت ها همچنان به نوآوری در صنعت الکترونیک کمک می کنند.

aهمه،تکنولوژی mipi باعث انقلاب در اتصال در دستگاه های الکترونیکی شده است، انتقال داده های کارآمد و با سرعت بالا را در حالی که بهره وری انرژی را حفظ می کند. درک رابط ها، پروتکل ها و استانداردهای mipi برای هر کسی که در توسعه الکترونیک مدرن درگیر است بسیار مهم است. همانطور که فناوری تکامل می یابد، mipi در خط مقدم باقی خواهد

سوالات متداول:

تفاوت بين ميپي سي فاي و دي فاي چيست؟

mipi c-phy از یک طرح کدگذاری سه فاز برای انتقال داده ها استفاده می کند، پهنای باند بیشتری را با پین های کمتر ارائه می دهد. mipi d-phy از سیگنالینگ دیفرانسیل استفاده می کند، که ساده تر است اما ممکن است برای نرخ داده های بالاتر به پین های بیشتری نیاز داشته باشد.

چگونه می توان رابط های Mipi را در طرح های جدید اجرا کرد؟

اجرای رابط های mipi شامل انتخاب مشخصات مناسب mipi، ادغام اجزای سازگار و اطمینان از انطباق با استانداردهای mipi برای عملکرد و قابلیت همکاری بهینه است.