การเข้าใจอินเตอร์เฟซ, โปรโตคอล และมาตรฐานของ MIPI: คู่มือที่ครบถ้วน

มันถูกพิสูจน์ว่าความก้าวหน้ามากมายในการพัฒนาของอุปกรณ์มือถือและอิเล็กทรอนิกส์ได้รับความสะดวกมากจากการพัฒนาในมาตรฐานการเชื่อมต่อ. จากเหล่านี้, เทคโนโลยี mipi ((อุตสาหกรรมมือถืออินเตอร์เฟซโปรเซส

1.MIPI คืออะไร?

mipi หรืออินเตอร์เฟซโปรเซสเซอร์อุตสาหกรรมมือถือ เป็นชุดของอินเตอร์เฟสมาตรฐานที่พัฒนาโดยพันธมิตร mipi เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ล้อมและเซ็นเซอร์กับโปรเซสเซอร์ที่ฝังอยู่ในอุปกรณ์มือถือ. อินเตอร์เฟ

2.การเข้าใจอินเตอร์เฟซ mipi

อินเตอร์เฟซในอิเล็กทรอนิกส์ คือเส้นแบ่งที่ใช้ส่งข้อมูลผ่านไป มีหลายประเภทของอินเตอร์เฟซ mipi เช่น mipi-csi2, mipi d-phy, mipi c-phy, mipi m-phy และ mipi i3c ทุกอินเตอร์เฟสมีจุดประสงค์เฉพาะ

• mipi csi (แอร์เฟซซีเรียลของกล้อง): ใช้สำหรับเชื่อมต่อเซนเซอร์กล้องกับโปรเซสเซอร์ โดยช่วยให้การถ่ายโอนข้อมูลภาพด้วยความเร็วสูงเป็นไปได้
• mipi dsi (อินเตอร์เฟซลําดับจอ) เชื่อมต่อหน้าจอแสดงผลกับโปรเซสเซอร์ รับรองการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพและผลลัพธ์ภาพที่มีคุณภาพสูง
• มิปิ ซีฟี และ ดีฟี: อินเทอร์เฟซระดับฟิสิกส์สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง C-PHY ใช้การเข้ารหัสสามเฟส ในขณะที่ D-PHY ใช้วิธีการส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอร์เรนเชียล

ผิวหน้าเหล่านี้มีความสําคัญในสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ ที่มีพื้นที่และประสิทธิภาพพลังงานเป็นสิ่งสําคัญ

2.1การสํารวจโปรต็อกอล MIPI

โปรต็อกอล MIPI  กําหนดกฎการแลกเปลี่ยนข้อมูล กลาก โปรโตคอลรวมถึง

• มิปิ ซีซี-2 (แอร์เฟสซีเรียลของกล้องมิพีไอ) : เป็นยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เครื่องเชื่อม mipi สำหรับการเชื่อมต่อกล้อง สนับสนุนเซนเซอร์ภาพความละเอียดสูงและแอปพลิเคชันวิดีโอ มันรับประกันการบริโภคพลังงานต่ำและการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ
• มิปิ ดีซี-2 (MIPI รายการอินเตอร์เฟซลําดับ) :ออกแบบสำหรับอินเทอร์เฟซหน้าจอแสดงผล สนับสนุนหน้าจอความละเอียดสูงและเพิ่มประสบการณ์ภาพด้วยความหน่วงต่ำและความจุแบนด์วิดท์สูง

โปรโตคอล mipi รับประกันความเข้ากันและความสามารถในการทํางานร่วมกันระหว่างองค์ประกอบต่าง ๆ ทําให้การสื่อสารและการทํางานได้เรียบร้อย

2.2มาตรฐาน mipi

มาตรฐานสําคัญของ MIPI ได้แก่

• มิปซีไอ-2: กำหนดอินเทอร์เฟซสำหรับกล้อง สนับสนุนความละเอียดสูงสุดถึง 8K
• มิปิ ดีซี-2: กำหนดอินเทอร์เฟซสำหรับหน้าจอแสดงผล รับรองอัตราการรีเฟรชสูงและการบริโภคพลังงานต่ำ
• มิปิ i3c: อินเทอร์เฟซเซนเซอร์รุ่นถัดไป มอบประสิทธิภาพที่สูงกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า I2C
• กลาก มาตรฐานที่หลากหลายสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างระบบย่อยต่าง ๆ ภายในอุปกรณ์

การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ทําให้อุปกรณ์สามารถสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้มีผลงานและประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีขึ้น

2.3การสถาปัตยกรรม mipi

อาร์คิเทคชันของระบบ mipi ได้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการถ่ายทอดข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ

• เครื่องควบคุม: จัดการการไหลของข้อมูลระหว่างองค์ประกอบ
• ชั้นทางกายภาพ (phy): รับรองการส่งสัญญาณที่น่าเชื่อถือ
• ระดับโปรโตเกล: กำหนดกฎสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล

การสร้างแบบชั้นนี้ทําให้สามารถทํางานได้อย่างดี และการสื่อสารที่แข็งแรงระหว่างส่วนต่างๆ ของอุปกรณ์

3.กล้อง MIPI ใช้งานยังไง

ในปัจจุบันนี้ หลักแล้วอุปกรณ์สมาร์ทโฟนทุกเครื่องมีกล้อง แม้แต่รุ่นสมาร์ทโฟนราคาถูกที่สุดก็มีกล้องติดตั้งอยู่ ในยุคดิจิตอลของสื่อสังคมนี้ กล้องมือถือเป็นสิ่งที่ต้องมีสําหรับผู้ใช้มือถือทุกชนิด

เซนเซอร์กล้องที่รองรับ MIPI ภายในระบบ ภายในระบบนั้นมีชื่อว่ากล้อง MIPI

ระบบการมองเห็นที่ฝังไว้สําหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ โดยปกติประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์ภาพ: ส่วนประกอบนี้เกี่ยวกับการจับภาพ และวิธีการดิจิตอล
• อินเตอร์เฟซ mipi: อินเทอร์เฟซนี้ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างเซนเซอร์กล้องและโปรเซสเซอร์โฮสต์ MIPI เป็นอินเทอร์เฟซที่กำหนดชั้นทางกายภาพและโปรโตคอลที่ใช้สำหรับการถ่ายโอนภาพดิจิทัล
• เลนส์: จากภายนอกไปภายใน: ผ่านเลนส์แสงภายนอกจะถูกประมวลผลโดยกรอง ir แล้วโฟกัสบนพื้นผิวเซ็นเซอร์เพื่อผลิตสัญญาณไฟฟ้าจากแสงที่ผ่านเลนส์; สัญญาณจะดิจิตอลโดย a / d ภายใน

ดังนั้นกล้อง mipi ทํางานดังนี้ ภาพถูกบันทึกด้วยการช่วยของเซ็นเซอร์ภาพ ภาพถูกแปลงเป็นโดเมนดิจิตอล และสุดท้ายสัญญาณถูกส่งไปยังโปรเซสเซอร์ผ่านอินเตอร์เฟซ mipi

4.ประวัติวิวัฒนาการของโรค MIPA

4.1มิปิ ซีซีไอ-1

mipi csi-1 เป็นเวอร์ชั่นแรกของสถาปัตยกรรมอินเตอร์เฟซ mipi ที่กําหนดโปรโตคอลสําหรับการเชื่อมต่อระหว่างกล้องที่ฝังและโปรเซสเซอร์โฮสต์

camera serial interface 1 (csi-1) mipi เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้ในการส่งสัญญาณเซ็นเซอร์กล้องไปยังแพลตฟอร์มการประมวลผลที่ฝังไว้ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์มือถือ. โปรโตคอลนี้ถูกสร้างขึ้นจากรายละเอียดชั้นฟิสิ

ชั้นฟิสิกส์และชั้นโปรโตคอลของนิติบุตร mipi csi-1 กําหนดคุณสมบัติไฟฟ้าและสัญญาณของชั้นฟิสิกส์และโครงสร้างโครงการและแพ็คเก็ตของชั้นโครงการตามลําดับ. มันยังถูกใช้ในการถ่ายทอดข้อมูลภาพ, ข้อมูลควบคุม

โปรโตคอล mipi csi-1 เป็นโปรโตคอลที่เก่าแก่ และถูกใช้ไปโดยผู้สืบหน้าที่ก้าวหน้าเช่น csi-2 และ csi-3. ในขณะที่เกือบหมดอายุ, ผิวหน้า csi-1 ยังคงเห็นในระบบที่เก่าแก่บางระบบ

4.2มิปิ ซีซี-2

มิปิ ซีซี-2 เป็นรุ่นที่สองของอินเทอร์เฟซ MIPI CSI ซึ่งมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า Camera Serial Interface เหมือนกับโปรโตคอล CSI-1 มิปิ ซีซี-2 พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของกรอบงาน MIPI Alliance และครอบคลุมชั้นทางกายภาพและโปรโตคอลสำหรับการขนส่งข้อมูลภาพในระบบวิชั่นแบบฝังตัวสำหรับมือถือ

ในขณะนี้ มิปซีซี 2 อินเทอร์เฟซนี้ถือว่าเป็นโซลูชันหลักสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกล้องและโปรเซสเซอร์ในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต เช่นเดียวกับที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ MIPI CSI-2 ได้รับการสนับสนุนอย่างแพร่หลายจากเซนเซอร์กล้องและโปรเซสเซอร์แบบฝังตัว โปรโตคอล CSI-2 มีฟังก์ชันที่ดีกว่าและคุณลักษณะเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับโปรโตคอล CSI-1 เดิม มิปซีซี 2 เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซอีกแบบหนึ่งที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้เร็วสูงผ่านลิงก์ซีเรียลทั่วไปและใช้สัญญาณแบบดิฟเฟอร์เรนเชียลในลักษณะเดียวกับ ไมปี ซี 1ขณะที่ยังเสนออัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดถึง 3.5 กิกะบิตต่อวินาที

รุ่นแรกของ mpi csi2 ได้รับการเผยแพร่ในปี 2005 และประกอบด้วยโปรโตคอลเลเยอร์ดังนี้:

• ชั้นทางกายภาพ
• ชั้นรวมสาย
• ระดับโปรโตคอลระดับต่ํา
• ชั้นแปลงพิกเซลเป็นไบท์
• ชั้นการใช้งาน

2017 ได้เห็นการปล่อยเวอร์ชั่นที่สองของ mipi csi-2. เวอร์ชั่นนี้มีความลึกสี raw-16 และ raw-20, 32 ช่องแวร์ชูเอลที, และ lrte (ลดความช้าและประสิทธิภาพการขนส่งต่ํา) csi2 โปรโตคอลที่เผยแพร่ในปี 2019 รวมถึงความลึกของสี RAW-24 ใน CSI-2

ส่วนหลักประกอบด้วยมาตรฐาน mipi csi-2 และ csi-2e และ csi-2e ถือว่าเป็นการขยายของ mipi csi-2. การขยายเหล่านี้มีประโยชน์ในการให้การสนับสนุนเพิ่มเติมสําหรับอัตราการส่งข้อมูลที่สูงกว่า, สายเคเบิลที่ยาวนานกว่า, การควบคุมความ

เนื่องจาก MIPI CSI-2 ใช้กันทั่วไปและมีพื้นที่การทํางานสูง MIPI CSI-2 ใช้กับยานยนต์ที่ใช้ตัวเอง เครื่องบินไร้คนขับ เครื่องบินที่เชื่อมต่อกับเมืองที่ฉลาด การถ่ายภาพทางการแพทย์ชีวภาพ และหุ่นยนต์

5.ข้อดีของการใช้ MIPI เป็นเครื่องเชื่อมต่อสําหรับกล้อง

กล้อง usb และกล้อง mipi เป็นเซ็นเซอร์ 2 แบบที่ใช้กันในอุปกรณ์มือถือและระบบมองเห็นที่ติดตั้ง

มีเหตุผลหลายอย่างที่จะใช้กล้อง Mipi สําหรับอุปกรณ์มือถือและระบบมองเห็นที่ฝังไว้ แทนกล้อง USB:

• ระบบนิเวศ MIPI Alliance มีชุมชนที่มีชีวิตชีวาของเซนเซอร์ภาพ เลนส์ และองค์ประกอบอื่นๆ ที่เข้ากันได้และเหมาะสมที่สุดสำหรับกล้อง MIPI เพื่อการพัฒนาระบบที่ใช้งานกล้อง MIPI อย่างง่าย
• ขนาดและปัจจัยรูปแบบ: กล้อง Mipi มีขนาดเล็กและบางกว่า กล้อง USB ซึ่งเป็นการบูรณาการที่ดีกว่าในอุปกรณ์ขนาดเล็กและบาง
• ความยืดหยุ่น: ความยืดหยุ่น:  กล้องถ่ายภาพ สามารถทำงานร่วมกับโปรเซสเซอร์หลายประเภทและเซนเซอร์ภาพ ไม่เหมือนกับกล้อง USB
• อัตราการข้อมูล: ตัว กล้องถ่ายภาพ สามารถส่งข้อมูลภาพได้ด้วยอัตราข้อมูลที่สูงกว่ากล้อง USB จึงเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีความละเอียดสูงและอัตราเฟรมสูง
• การใช้พลังงาน:  กล้อง csi มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานมาก ดังนั้นสามารถใช้งานในอุปกรณ์พกพาหรืออุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ได้

6.แนวโน้มในอนาคตในเทคโนโลยี mipi

อนาคตของ มิปิ เทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มที่สดใส ด้วยแนวโน้มต่างๆ เช่น:

• การบูรณาการ การเพิ่มความสามารถของอุปกรณ์ด้วยปัญญาประดิษฐ์เพื่อปรับปรุงฟังก์ชันการทำงาน
• อินเตอร์เฟซความกว้างขวางแบนด์เวทสูงกว่า สนับสนุนวิดีโอความละเอียด 8K และสูงกว่า
• ประสิทธิภาพพลังงานสูงขึ้น ลดการใช้พลังงานเพื่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น

ความก้าวหน้าเหล่านี้จะยังคงขับเคลื่อนนวัตกรรมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

A ทั้งหมด ,เทคโนโลยี mipi ได้ปฏิวัติการเชื่อมต่อภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยให้บริการการถ่ายทอดข้อมูลที่มีความประสิทธิภาพและความเร็วสูงในขณะที่ยังคงประหยัดในเรื่องพลังงาน การเข้าใจอินเตอร์เฟซ, โปรโตคอล และมาตรฐานของ

คำถามที่พบบ่อย:

ความแตกต่างระหว่าง Mipi C-phy และ D-phy คืออะไร?

mipi c-phy ใช้ระบบโค้ดสามเฟสในการส่งข้อมูล ซึ่งให้ความกว้างแบนด์วิดสูงขึ้นด้วยปินน้อยกว่า

วิธีการนํา MIPI มาใช้ในการออกแบบใหม่

การนํามาใช้ MIPI ผิวหน้ารวมถึงการเลือก MIPI รายละเอียดที่เหมาะสม การบูรณาการองค์ประกอบที่เข้ากันได้ และการรับรองความเป็นมาของมาตรฐาน MIPI เพื่อผลงานและความสามารถในการทํางานร่วมกันได้อย่างดีที่สุด