在轿车、物联网和多媒体运用中，对相机和显现屏的运用正在不断添加，规划人员需求多种图画和显现接口解决方案，来满意日益严厉的功率和功用要求。传统上，规划人员选用MIPI相机串行接口(CSI-2)和显现串行接口(DSI)，运用它们来衔接图画传感器或显现屏，将其与运用处理器或移动运用(如智能电话)中的SOC相连。但是，因为MIPI接口的牢靠长处和成功完成，它们现已在许多新运用中得到施行，如高档驾驶员辅佐体系(ADAS)、信息文娱、可穿戴设备、增强/虚拟现实头戴式设备。在本文中，介绍了规划人员在轿车、物联网和多媒体运用中施行MIPI DSI和CSI-2的方法，以便可以屡次运用相机和显现屏输入输出，一起满意其带宽和功率需求。
MIPI CSI-2和DSI：运用在移动运用
在曩昔的10年内，移动商场尤其是智能电话增加巨大，挑选了MIPI CSI-2和DSI接口以便在移动设备中运用多个相机和一些显现屏。运用这些接口，可以在主机和设备之间完成低功率、低推迟和低本钱的芯片-芯片衔接，规划人员可以将低分辨率和高分辨率相机及显现屏衔接在一起。这两种接口选用了相同的物理层，即MIPI D-PHY，运用它来讲数据传输至运用处理器或SOC(图1)。
图1：移动运用中的MIPI DSI和CSI-2完成
移动运用中的MIPI接口
在图2中，展现了在ADAS和文娱信息运用中施行的MIPI相机和显现接口。在当今的轿车中，安装了多台摄像机，前部、后部和旁边面，以便可以检查驾驶员周围360度的景象。在这类施行方案中，MIPI CSI-2图画传感器与图画信号处理器相连，图画信号处理器随后与桥式设备相连，然后使得整个模块与轿车主体系相连。在某些状况下，车载文娱信息体系选用了DSI，用以完成运用了相同施行方案的显现接口。
图2：运用MIPI DSI和CSI-2标准的ADAS运用示例
MIPI为轿车运用供给了一整套标准(图3)：
·DSI：用于驾驶员信息、无反显现和文娱信息。
·CSI：用于ADAS运用、备用相机、防撞、无反光镜车辆和车内乘客信息获取。
·其他接口：用于传感器衔接的MIPI I3C，用于嵌入式和可移动卡存储的JEDEC UFS，以及SoundWire和RFFE。
图3：在轿车运用中运用MIPI联盟标准(MIPI联盟的图画)
物联网运用中的MIPI接口
有多种方法的物联网SOC，咱们在此介绍部件或接口的一个超级调集，包含典型状况下用于物联网SOC中的MIPI。CSI-2，或许的DSI，以及包含SOC视觉处理部件的处理器。存储部件包含，用于低功耗DRAM的LPDDR，以及用于嵌入式闪存的嵌入式多媒体卡(EMMC)。关于有线和无线通讯，在许多标准中进行了杠杆调理，如低功耗蓝牙、安全数据输入输出(SDIO)和USB，详细状况与方针运用相关。为了保证传输至云和贮存在设备中的数据安全，安满是一个根本部分，它首要由多种引擎组成，如真随机数发生器和加密算法加速器。
在一个部件中衔接了数十个或更多传感器，它是具有I2C或I3C和串行外围接口(SPI)的传感器及控制子体系。I3C是一种新的MIPI标准，它选用了I2C和SPI的要害特性，并将其一致在一起，一起保留了双线串行接口。体系规划人员可以在设备中衔接许多传感器，一起将功耗将至最低，并下降部件本钱和施行本钱。与此一起，经过运用单个I3C总线，制造商可以将来自不同厂家的多种传感器组合在一起，然后完成新的概念，一起还能支撑更长的电池寿数和性价比体系。
多媒体运用中的MIPI接口
MIPI相机和显现接口的新运用景象出现在多媒体运用中，如具有高分辨率相机和显现屏的虚拟/增强显现设备。在这类设备中，接口担任传输和接纳来自多种源的多个图形，随后对其进行处理，并以极限质量发送给用户。下面给出了三个多媒体运用施行示例：
-高端多媒体处理器：在该施行中，多个显现和相机输入经过CSI-2和DSI进入图画信号处理器，所述输入在典型状况下来自已处理和接纳了图画的另一运用处理器。随后，图画信号处理器经过CSI-2或DSI将图画传输至相机或显现屏。
-多媒体处理器：该施行首要用于姿势或运动辨认，或人机界面。两个图画传感器经过CSI-2协议与处理器合作，在处理器处辨认和处理运动或姿势数据，以便进一步剖析和控制。随后，经过CSI-2协议，将经过处理的运功或姿势数据传输至运用处理部分。
-桥式IC：因为存在多个图画输入输出，如同在轿车章节中介绍的那样，这就有了对桥式IC的需求。运用桥式IC，运用处理器的输出可分裂为两个显现流。
MIPI接口的长处
MIPI CSI-2对MIPI D-PHY物理层进行了杠杆处理，以便与运用处理器或SOC进行通讯。图画传感器或CSI-2设备获取图画并将其传输至SOC地点的CSI-2主机。传输图画之前，它以独自帧方法坐落存储器中。随后，每一帧经过虚拟信道、经过CSI-2接口传输。关于支撑不同像素流、有时也支撑多重曝光的多个图画传感器，选用并需求虚拟信道，并将虚拟信道标识指定给每一帧。考虑到来自相同图画传感器，但具有多个像素流的完好图画的传输，每一虚拟信道分为多行，一次传输一行。
MIPI CSI-2运用数据包进行通讯，它包含数据格式以及纠错码(ECC)功用，用于维护包头和对有用负载进行循环冗余码校验(CRC)。这类施行适用于从图画传感器到SOC的一切传输的数据包。单个数据包经过D-PHY 、经过CSI-2设备控制器传输，随后，别离到多个数据通道。D-PHY将数据分配到数个作业在高速形式下的数据通道，并经过信道将数据包传输到接纳器。关于运用其D-PHY物理层的CSI-2接纳器，它担任数据包提取和解码，最终将数据包传输至CSI-2主机控制器。随后，以高效、低功耗和低本钱施行方法，该进程在CSI-2设备到主机间逐帧重复进行。
在具有多个相机和显现屏的典型体系中，CSI-2和DSI协议将运用相同的物理层(D-PHY)。依据详细的方针运用，在发现阶段有许多需考虑的事项，如所要求的带宽和设备类型。了解这类考虑事项，有助于规划人员确认D-PHY版别，以及所要求的数据通道数和数据通道的速度，随后，可确认需在体系中施行的管脚数。最终，规划人员能确认所需的接口以及其方针运用的存储器。例如，存在多种施行方案，其间，建立在D-PHY之上的CSI-2作业在每数据通道1.5 Gbps的速度下，在其他施行方案中，作业速度可达每数据通道2.5 Gbps。较低速度下的作业意味着更优化功耗和面积，但最为重要的是，支撑更快速度的较新图画传感器和显现屏，并不适用一切的运用场景。
总结
在许多移动之外的运用中，如轿车、物联网和包含增强/虚拟现实在内的多媒体运用，现已运用了多个相机和显现。关于一切这些运用，需求可以满意当今高分图画处理要求的高速、低能耗相机及显现接口解决方案。MIPI CSI-2和DSI是移动商场上的牢靠接口，首要是智能电话，因为在其间成功施行，它们现已在许多新运用中得到试用。Synopsys具有许多MIPI IP解决方案，包含控制器、PHY、验证IP、IP原型套件，它们与最新的MIPI标准兼容，，运用它们，规划人员可以将所需功用归入其移动、轿车和物联网SOC中，一起还能满意在功耗、功用以及及时推向商场方面的要求。
