Memahami antarmuka, protokol, dan standar mipi: panduan komprehensif

Telah terbukti bahwa banyak kemajuan dalam pengembangan perangkat mobile dan elektronik telah sangat difasilitasi oleh pengembangan standar konektivitas. dari ini, teknologi mipi (interface prosesor industri mobile) dapat dicatat sebagai kontribusinya terhadap kinerja dan efisiensi komunikasi data antara komponen. artikel ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan mendalam tentang antarmuka, protokol, dan standar mipi dan peran penting mereka di era

1.Apa itu MIPA?

Mipi, atau mobile industrial processor interface, adalah serangkaian antarmuka standar yang dikembangkan oleh aliansi mipi untuk menghubungkan periferal dan sensor ke prosesor tertanam dalam perangkat seluler. antarmuka ini dirancang untuk menjadi daya rendah, kecepatan tinggi dan fleksibel, menjadikannya ideal untuk digunakan dalam perangkat seluler seperti smartphone dan tablet. ini dirancang untuk memfasilitasi transfer data berke

2.Memahami antarmuka mipi

Sebuah antarmuka dalam elektronik adalah batas bersama di mana informasi diteruskan. ada banyak jenis antarmuka mipi yang berbeda, termasuk mipi-csi2, mipi d-phy, mipi c-phy, mipi m-phy, dan mipi i3c. setiap antarmuka memiliki tujuan tertentu dan karakteristik yang berbeda dalam hal kecepatan data, konsumsi daya, dan

• Mipi csi (interface serial kamera): Digunakan untuk menghubungkan sensor kamera ke prosesor, memungkinkan transmisi data gambar dengan kecepatan tinggi.
• Mipi dsi (interface serial tampilan): Menghubungkan tampilan ke prosesor, memastikan komunikasi yang efisien dan output visual berkualitas tinggi.
• Mipi c-phy dan d-phy: Antarmuka lapisan fisik untuk transfer data kecepatan tinggi. C-PHY menggunakan pengkodean tiga fase, sementara D-PHY menggunakan metode sinyal diferensial.

Antarmuka ini sangat penting dalam smartphone, tablet, dan perangkat portabel lainnya, di mana efisiensi ruang dan energi adalah yang terpenting.

2.1Menjelajahi protokol MIPI

protokol MIPA  mengatur aturan untuk pertukaran data. - Apa? protokol mencakup:

• Mipi csi-2 (mipi kamera serial antarmuka) : Digunakan secara luas konektor mipi untuk konektivitas kamera, mendukung sensor gambar resolusi tinggi dan aplikasi video. Ini memastikan konsumsi daya rendah dan transfer data yang efisien.
• Mipi dsi-2 (mipi tampilan serial antarmuka) :Dirancang untuk antarmuka tampilan, mendukung layar definisi tinggi dan meningkatkan pengalaman visual dengan latensi rendah dan bandwidth tinggi.

Protokol mipi memastikan kompatibilitas dan interoperabilitas antara komponen yang berbeda, memungkinkan komunikasi dan fungsionalitas yang mulus.

2.2Standar mipi

Standar sangat penting untuk memastikan konsistensi dan keandalan.

• Mipi CSI-2: Mendefinisikan antarmuka untuk kamera, mendukung hingga resolusi 8K.
• Mipi dsi-2: Menentukan antarmuka untuk tampilan, memastikan laju penyegaran tinggi dan konsumsi daya rendah.
• Mipi i3c: Antarmuka sensor generasi berikutnya, menawarkan kinerja lebih tinggi dan efisiensi daya dibandingkan I2C.
• Mipi unipro: Standar serbaguna untuk menghubungkan berbagai subsistem dalam sebuah perangkat.

Mematuhi standar ini memastikan perangkat dapat berkomunikasi secara efektif, yang mengarah pada kinerja dan pengalaman pengguna yang lebih baik.

2.3Arsitektur mipi

Arsitektur sistem mipi dirancang untuk mendukung transfer data yang efisien. Komponen kunci meliputi:

• Pengontrol: Mengelola aliran data antara komponen.
• Lapisan fisik (phy): Memastikan transmisi sinyal yang andal.
• Lapisan protokol: Atur aturan untuk pertukaran data.

Arsitektur berlapis ini memungkinkan kinerja tinggi dan komunikasi yang kuat antara bagian yang berbeda dari perangkat.

3. bagaimana kamera MIPA bekerja?

Saat ini, pada dasarnya semua perangkat smartphone dilengkapi dengan kamera. bahkan model smartphone termurah dilengkapi dengan kamera tertanam. di era digital media sosial ini, kamera seluler adalah suatu keharusan bagi semua jenis pengguna ponsel.

Sensor kamera yang mendukung antarmuka Mipi dikenal sebagai kamera Mipi. kamera ini biasanya ditemukan di smartphone, tablet, laptop dan perangkat portabel lainnya.

Sistem penglihatan tertanam untuk perangkat mobile biasanya terdiri dari komponen berikut:

• Sensor Gambar: Komponen ini melibatkan menangkap gambar dan bagaimana itu didigitalkan.
• Antarmuka mipi: Antarmuka ini pada dasarnya bertindak sebagai jembatan antara sensor kamera dan prosesor host. MIPI adalah antarmuka yang menentukan lapisan fisik dan protokol yang akan digunakan untuk transfer gambar digital.
• Lensa: Dari luar ke dalam: melalui lensa cahaya eksternal kemudian diproses oleh filter ir dan kemudian difokuskan pada permukaan sensor untuk menghasilkan sinyal listrik dari cahaya yang melewati lensa; sinyal kemudian didigitalkan oleh a / d internal.

Oleh karena itu, kamera mipi bekerja sebagai berikut gambar direkam dengan bantuan sensor gambar, gambar kemudian diubah menjadi domain digital, dan akhirnya, sinyal dikirim ke prosesor melalui antarmuka mipi. prosesor kemudian mengkonversi gambar digital objek dan menampilkannya di layar.

4.Sejarah evolusi mipi

4.1Mipi csi-1

Mipi csi-1 adalah versi pertama dari arsitektur antarmuka mipi yang telah menentukan protokol untuk koneksi antara kamera tertanam dan prosesor host.

Kamera serial interface 1 (csi-1) mipi adalah protokol komunikasi yang digunakan untuk mengirimkan sinyal sensor kamera ke platform pemrosesan tertanam dalam perangkat komputasi seluler genggam. protokol ini didasarkan pada spesifikasi lapisan fisik dan protokol untuk antarmuka kamera yang disediakan oleh aliansi mipi untuk merancang interkoneksi antara sensor kamera dan prosesor tertanam untuk mentransfer gambar dari

Lapisan fisik dan lapisan protokol dari spesifikasi mipi csi-1 menentukan karakteristik listrik dan sinyal lapisan fisik dan protokol dan struktur paket lapisan protokol, masing-masing. juga digunakan untuk mentransfer data gambar, data kontrol, dan informasi lainnya antara kamera dan prosesor host. mipi csi-1 menggunakan metode sinyal diferensial dan mampu memberikan kecepatan transfer data hingga 1 Gbps.

Mipi CSI-1 adalah protokol yang sudah lama digunakan dan sudah tidak digunakan lagi oleh penerusnya seperti CSI-2 dan CSI-3.

4.2Mipi csi-2

mipi csi-2 adalah generasi kedua dari antarmuka MIPI CSI yang juga dikenal sebagai Antarmuka Serial Kamera. Mirip dengan protokol CSI-1, mipi csi-2 juga dikembangkan berdasarkan kerangka kerja MIPI Alliance dan mencakup lapisan fisik dan protokol untuk transportasi data gambar dalam sistem visi tertanam mobile.

Saat ini, mipi csi 2 antarmuka dianggap sebagai solusi utama untuk konektivitas kamera-prosesor di smartphone dan tablet. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, MIPI CSI-2 didukung secara luas oleh sensor kamera dan prosesor tertanam. Protokol CSI-2 memberikan karakteristik fungsional dan tambahan yang lebih baik dibandingkan dengan protokol CSI-1 yang asli. mipi csi 2 adalah standar antarmuka lain yang telah dikembangkan untuk tujuan menyediakan kecepatan transfer tinggi melalui tautan serial yang lebih umum dan menggunakan sinyal diferensial dengan cara yang mirip dengan mipi csi 1sambil menawarkan kecepatan data hingga 3 . 5 Gbps.

Versi pertama dari mipi csi2 dirilis pada tahun 2005 dan terdiri dari lapisan protokol berikut:

• Lapisan fisik
• Lapisan penggabungan jalur
• Lapisan protokol tingkat rendah
• Lapisan konversi piksel-ke-byte
• Lapisan aplikasi

2017 melihat versi kedua dari mipi csi-2 dirilis. versi ini menampilkan kedalaman warna mentah-16 dan mentah-20, 32 saluran virtual, dan lrte (pengurangan latensi rendah dan efisiensi transportasi). csi2 protokol yang dirilis pada tahun 2019 mencakup kedalaman warna RAW-24 dalam CSI-2.

Bagian utama terdiri dari standar mipi csi-2, dan csi-2e dan csi-2e dianggap sebagai ekstensi mipi csi-2. ekstensi ini berguna untuk memberikan dukungan tambahan untuk kecepatan data yang lebih tinggi, kabel yang lebih panjang, kontrol kesalahan yang lebih baik, dll.

Karena Mipi CSI-2 digunakan secara umum dan memiliki area kinerja tinggi, Mipi CSI-2 berlaku untuk kendaraan otonom, drone, kota-kota yang terhubung cerdas, pencitraan biomedis, dan robotika.

5.Keuntungan menggunakan antarmuka mipi sebagai antarmuka konektor untuk kamera

Kamera usb dan kamera mipi adalah dua jenis sensor kamera yang saat ini banyak digunakan dalam perangkat seluler dan sistem penglihatan tertanam

Ada beberapa alasan untuk menggunakan kamera Mipi untuk perangkat seluler dan sistem visi tertanam daripada kamera USB:

• Ekosistem: MIPI Alliance memiliki komunitas yang sangat hidup dari sensor gambar, lensa di antara komponen lain yang kompatibel dan paling cocok untuk kamera MIPI untuk pengembangan sistem berbasis kamera MIPI yang mudah.
• Ukuran dan faktor bentuk: Kamera Mipi secara fisik lebih kecil dan lebih tipis daripada kamera USB yang lebih baik untuk integrasi dalam perangkat kecil dan tipis.
• Fleksibilitas:  kamera mipi kompatibel dengan banyak jenis prosesor dan sensor gambar, tidak seperti kamera USB.
• Tingkat data: The kamera mipi dapat mengalirkan data gambar pada kecepatan data yang jauh lebih tinggi daripada kamera USB dan oleh karena itu akan berguna untuk aplikasi resolusi tinggi dan laju bingkai tinggi.
• Konsumsi daya:  kamera CSI sangat efisien energi oleh karena itu, mereka dapat digunakan dalam perangkat genggam atau perangkat yang beroperasi dengan baterai.

6.Tren masa depan dalam teknologi mipi

Masa depan mipi teknologi ini menjanjikan, dengan tren termasuk:

• Integrasi: Meningkatkan kemampuan perangkat dengan kecerdasan buatan untuk fungsionalitas yang lebih baik.
• Antarmuka dengan bandwidth yang lebih tinggi: Mendukung video 8K dan lebih.
• Efisiensi energi yang lebih tinggi: Mengurangi konsumsi daya untuk masa pakai baterai yang lebih lama.

Kemajuan ini akan terus mendorong inovasi di industri elektronik.

A semua ,Teknologi mipi telah merevolusi konektivitas dalam perangkat elektronik, menyediakan transfer data yang efisien dan kecepatan tinggi sambil mempertahankan efisiensi daya. Memahami antarmuka, protokol, dan standar mipi sangat penting bagi siapa saja yang terlibat dalam pengembangan elektronik modern. Seiring perkembangan teknologi, mipi akan tetap berada di garis depan, mendorong kemungkinan baru dan peningkatan kinerja perangkat.

FAQ:

Apa perbedaan antara mipi c-phy dan d-phy?

Mipi c-phy menggunakan skema pengkodean tiga fase untuk mentransmisikan data, menawarkan bandwidth yang lebih tinggi dengan lebih sedikit pin. mipi d-phy menggunakan sinyal diferensial, yang lebih sederhana tetapi mungkin memerlukan lebih banyak pin untuk kecepatan data yang lebih tinggi.

Bagaimana menerapkan antarmuka Mipi dalam desain baru?

Penerapan antarmuka MIPA melibatkan pemilihan spesifikasi MIPA yang tepat, mengintegrasikan komponen yang kompatibel, dan memastikan kepatuhan terhadap standar MIPA untuk kinerja dan interoperabilitas yang optimal.