понимание интерфейса, протокола и стандартов mipi: всестороннее руководство
Доказано, что большое количество прогресса в разработке мобильных и электронных устройств было значительно облегчено развитием стандартов подключения. Из них технология mipi ((мобильный интерфейс процессора промышленности) может быть отмечена как ее вклад в производительность и эффективность передачи данных между компонентами. Эта
1.что такое МИПИ?
mipi, или мобильный интерфейс промышленного процессора, представляет собой набор стандартизированных интерфейсов, разработанных мипи-алиансом для подключения периферийных устройств и датчиков к встроенным процессорам в мобильных устройствах. Интерфейс предназначен для малой мощности, высо
2.понимание интерфейса mipi
интерфейс в электронике - это общая граница, через которую передается информация. Существует много различных типов интерфейсов mipi, включая mipi-csi2, mipi d-phy, mipi c-phy, mipi m-phy и mipi i3c. Каждый интерфейс имеет конкретное назначение и разли
- mipi csi (серийный интерфейс камеры): Используется для подключения датчиков камеры к процессорам, позволяющим высокоскоростную передачу данных изображения.
- mipi dsi (серийный интерфейс дисплея): Соединяет дисплеи с процессорами, обеспечивая эффективную связь и высококачественный визуальный выход.
- Мипи c-фи и d-фи: Физические интерфейсы для высокоскоростной передачи данных. C-PHY использует трехфазное кодирование, в то время как D-PHY использует дифференциальный метод сигнализации.
Эти интерфейсы имеют решающее значение в смартфонах, планшетах и других портативных устройствах, где эффективность использования пространства и энергии имеет первостепенное значение.
2.1Исследование протокола МИПИ
Протокол МИПИ регулируют правила обмена данными. - Что? Протокол включает:
- Мипи ЦСИ-2 (серийный интерфейс микрокамеры) : широко используемый соединитель mipi для подключения камер, поддерживающих датчики изображения высокого разрешения и видеоприложения. Он обеспечивает низкое потребление энергии и эффективную передачу данных.
- Мипи дси-2 (серийный интерфейс мипи-дисплея) :Разработанный для интерфейсов дисплеев, он поддерживает экраны высокой четкости и улучшает визуальный опыт с низкой задержкой и высокой пропускной способностью.
протокол mipi обеспечивает совместимость и оперативную совместимость между различными компонентами, обеспечивая бесперебойную связь и функциональность.
2.2стандарты MIPS
Ключевые стандарты MIPI включают:
- Мипи ЦСИ-2: Определяет интерфейс для камер, поддерживающий разрешение до 8K.
- Мипи дси-2: Определяет интерфейс для дисплеев, обеспечивающий высокую частоту обновления и низкое потребление энергии.
- Мипи i3c: Интерфейс датчика нового поколения, предлагающий более высокую производительность и энергоэффективность по сравнению с I2C.
- мипи унипро: Многофункциональный стандарт для взаимосвязи различных подсистем в устройстве.
соблюдение этих стандартов обеспечивает эффективную связь устройств, что приводит к лучшей производительности и пользовательскому опыту.
2.3архитектура mipi
архитектура систем mipi разработана для поддержки эффективной передачи данных. Ключевые компоненты включают:
- контроллеры: Управлять потоком данных между компонентами.
- физические слои (фи): Обеспечить надежную передачу сигнала.
- слои протокола: Управлять правилами обмена данными.
Эта многоуровневая архитектура позволяет высокопроизводительную и надежную связь между различными частями устройства.
3.Как работает камера МИПИ?
Сегодня, в основном все смартфоны оснащены камерами. Даже самые дешевые модели смартфонов оснащены встроенными камерами. В этот цифровой век социальных сетей мобильные камеры являются обязательным для всех пользователей мобильных устройств.
Камеры-сенсоры, поддерживающие интерфейс MIPI, известны как MIPI-камеры. Эти камеры обычно встречаются в смартфонах, планшетах, ноутбуках и других портативных устройствах.
встроенная система зрения для мобильных устройств обычно состоит из следующих компонентов:
- Датчик изображения: Этот компонент включает в себя захват изображений и их оцифровку.
- интерфейс mipi: Этот интерфейс по существу действует как мост между датчиком камеры и хост-процессором. MIPI - это интерфейс, который определяет физический и протокольный слои, которые должны использоваться для передачи цифровых изображений.
- линза: извне внутрь: через линзу внешний свет обрабатывается фильтром и, затем, фокусируется на поверхности датчика, чтобы генерировать электрический сигнал от света, проходящего через линзу; сигнал затем оцифровывается внутренним a/d.
Поэтому камера MIPI работает следующим образом: с помощью датчика изображения записывается изображение, затем изображение преобразуется в цифровую область, и, наконец, сигнал отправляется в процессор через интерфейс MIPI.
4.эволюционная история мипи
4.1Мипи ЦСИ-1
mipi csi-1 была первой версией архитектуры интерфейса mipi, которая определила протоколы для подключения между встроенной камерой и хост-процессором.
Серийный интерфейс камеры 1 (csi-1)mipi - это протокол связи, который использовался для передачи сигналов датчиков камеры на встроенную платформу обработки в портативном мобильном вычислительном устройстве. Этот протокол основывался на спецификациях физического и протокольного сло
Физический слой и протокольный слой спецификации mipi csi-1 определяли электрические и сигнальные характеристики физического слоя и протокольную и пакетовую структуру протокольного слоя соответственно. Он также использовался для передачи данных изображения, данных управления и другой информации между камерой и хост-про
Мипи - протокол CSI-1, который был устаревшим протоколом и был отменен его передовыми преемниками, такими как CSI-2 и CSI-3.
4.2Мипи ЦСИ-2
Мипи ЦСИ-2 является интерфейсом второго поколения MIPI CSI, также известным как Camera Serial Interface. Похож на протокол CSI-1, Мипи ЦСИ-2 также разработан на основе рамочной системы MIPI Alliance и включает физический и протокольный уровни для передачи данных изображений в мобильных системах встроенного зрения.
В настоящее время Мипи ЦСИ 2 Интерфейс считается основным решением для подключения камеры-процессора в смартфонах и планшетах. Как уже было сказано ранее, MIPI CSI-2 широко поддерживается датчиками камеры и встроенным процессором. Протокол CSI-2 обеспечивает лучшие функциональные и дополнительные характеристики по сравнению с оригинальным протоколом CSI-1. Мипи ЦСИ 2 является еще одним стандартом интерфейса, который был разработан с целью обеспечения высоких скоростей передачи по более распространенной серийной связи и использует дифференциальную сигнализацию аналогичным образом, как Мипи с с 1При этом скорость передачи данных до 3. 5 Гбит/с.
Первая версия MIPI csi2 был выпущен в 2005 году и состоял из следующих уровней протокола:
- физический слой
- слой слияния полос
- уровень протокола низкого уровня
- уровень преобразования пикселя в байт
- слой применения
В 2017 году была выпущена вторая версия Mipi CSI-2. Эта версия включала глубины цвета raw-16 и raw-20, 32 виртуальных канала и IRTE (снижение задержки и эффективность транспорта). csi2 Протокол, выпущенный в 2019 году, включает глубину цвета RAW-24 в CSI-2.
Основная часть состоит из стандарта mipi csi-2, а csi-2e и csi-2e считаются расширениями mipi csi-2. Эти расширения полезны для обеспечения дополнительной поддержки более высоких скоростей передачи данных, более длинных кабелей, улучшенного контроля ошибок и т. д.
Поскольку MIPI CSI-2 широко используется и имеет высокопроизводительную область, MIPI CSI-2 применяется к автономным транспортным средствам, беспилотным летательным аппаратам, умным городам, биомедицинским изображениям и робототехнике.
5.преимущества использования интерфейса mipi в качестве интерфейса соединителя для камер
USB-камера и Mipi-камера - это два типа датчиков камеры, которые в настоящее время широко используются в мобильных устройствах и встроенных системах зрения
Есть несколько причин использовать микрокамеры для мобильных устройств и систем встроенного зрения вместо USB-камер:
- экосистемы: MIPI Alliance имеет очень активное сообщество датчиков изображения, линз и других компонентов, которые совместимы и лучше всего подходят для MIPI камеры для легкой разработки систем на основе MIPI камер.
- Размер и форм-фактор: Мипи-камеры физически меньше и тоньше, чем USB-камеры, что лучше для интеграции в маленькие, тонкие устройства.
- гибкость: гибкость: Мипи камера совместимы со многими типами процессоров и датчиков изображения, в отличие от USB-камер.
- скорость передачи данных: Этот Мипи камера может передавать данные изображения с гораздо более высокой скоростью передачи данных, чем USB-камеры, и поэтому будет полезен для приложений с высоким разрешением и высокой частотой кадров.
- Потребление энергии: Камера CSI Они очень энергоэффективны, поэтому могут использоваться в ручных устройствах или устройствах, работающих на батареях.
6.будущие тенденции в технологии MIPI
Будущее MIPI технология обещает, и тенденции включают:
- Интеграция: Улучшение возможностей устройств с помощью искусственного интеллекта для улучшения функциональности.
- интерфейсы с большей пропускной способностью: Поддержка видео 8K и выше.
- повышение энергоэффективности: Снижение расхода энергии для увеличения срока службы батареи.
Эти достижения будут продолжать стимулировать инновации в электронике.
A В целом ,Технология Mipi произвела революцию в подключении электронных устройств, обеспечивая эффективную высокоскоростную передачу данных при сохранении энергоэффективности. Понимание интерфейсов, протоколов и стандартов Mipi имеет решающее значение для всех, кто участвует в развитии современной электроники. По мере развития технологии
Часто задаваемые вопросы:
В чем разница между мипи-ци-фи и ди-фи?
mipi c-phy использует трехфазную схему кодирования для передачи данных, предлагая большую пропускную способность с меньшим количеством пин. mipi d-phy использует дифференциальную сигнализацию, которая проще, но может потребовать больше пин для более высокой скорости передачи данных.
как внедрить интерфейсы Mipi в новые проекты?
Внедрение интерфейсов MIPI предполагает выбор соответствующих спецификаций MIPI, интеграцию совместимых компонентов и обеспечение соответствия стандартам MIPI для обеспечения оптимальной производительности и оперативной совместимости.