Pienikokoinen MIPI-liitäntä LCD-näyttö, nopea vaste, yksinkertainen muotoilu

Globaalin 5G- ja AI-älykäs aikakauden myötä laitteistotuotteiden CPU-sirujen suorituskyky on parantunut huomattavasti, ja myös LCD-näyttöliitäntöjen vaatimuksia on lisätty. Nopeiden MIPI-siirtoliitäntöjen kysyntä kasvaa. MIPI-liitäntöjen LCD-näytöt ovat aina olleet 3,5 tuumaa tai enemmän. Markkinoilla ei ole korkearesoluutioisille näytöille tarkoitettuja MIPI-liitäntätuotteita pienille näytöille, joiden koko on alle 3,5 tuuman LCD-näyttö. Pitkän tutkimus- ja kehitystyön sekä lisääntyneiden investointien jälkeen yrityksemme on tuonut markkinoille erilaisia ​​pienikokoisia MIPI-liitännällä varustettuja LCD-näyttöjä, mukaan lukien 2,0 tuuman MIPI-liitäntä ja 2,4 tuuman MIPI-liitäntä, 2,8 tuuman MIPI-liitäntä, 3,0 tuuman MIPI liitäntä, 3,2 tuuman MIPI-liitäntä LCD Näyttö on valmistettu IPS-materiaalista, joka on paljon parempi kuin markkinoilla olevat valmiit LCD-näytöt näyttövaikutuksen, katselukulman ja tiedonsiirtonopeuden suhteen, jotta se vastaa käyttäjän tarpeita. asiakkaita pienikokoisille MIPI-liitännän LCD-näytöille. Nämä kaksi tuotetta ovat nyt verrattavissa kotimaisiin ja ulkomaisiin asiakkaisiin massatuotannon tarjonnassa.
MIPI on erityisesti räätälöity tehoherkille sovelluksille, jotka käyttävät matalan amplitudin signaalin heilahteluja nopeassa (tiedonsiirto) tilassa. Kuvassa 2 verrataan MIPI:n signaalin heilahtelua muihin differentiaalitekniikoihin.
Koska MIPI käyttää differentiaalista signaalinsiirtoa, suunnittelu on suunniteltava tiukasti differentiaalisuunnittelun yleisten sääntöjen mukaisesti. Tärkeintä on saavuttaa differentiaalinen impedanssisovitus. MIPI-protokollan mukaan siirtojohdon differentiaaliimpedanssiarvo on 80-125 ohmia.
MIPI on erityisesti räätälöity tehoherkille sovelluksille, jotka käyttävät matalan amplitudin signaalin heilahteluja nopeassa (tiedonsiirto) tilassa. Kuvassa 2 verrataan MIPI:n signaalin heilahtelua muihin differentiaalitekniikoihin.
Koska MIPI käyttää differentiaalista signaalinsiirtoa, suunnittelu on suunniteltava tiukasti differentiaalisuunnittelun yleisten sääntöjen mukaisesti. Tärkeintä on saavuttaa differentiaalinen impedanssisovitus. MIPI-protokollan mukaan siirtojohdon differentiaaliimpedanssiarvo on 80-125 ohmia.

Kuva 2: Signaaliamplitudien vertailu useille suosituille differentiaaliheilahdustekniikoille

--------------------------------------------------- --------------------------------------------------- -------------

MIPI määrittää differentiaalisen kellokaistan (kaistan) ja skaalautuvan datakaistan 1-4, joilla voidaan säätää datanopeutta prosessorin ja oheislaitteiden tarpeiden mukaan. Lisäksi MIPI D-PHY -spesifikaatio antaa vain datanopeusalueen, eikä määritä tiettyä toimintanopeutta. Sovelluksessa käytettävissä olevat datakaistat ja tiedonsiirtonopeudet määrittävät rajapinnan molemmissa päissä olevat laitteet. Tällä hetkellä saatavilla oleva MIPI D-PHY IP -ydin voi kuitenkin tarjota siirtonopeudet jopa 1 Gbps datakaistaa kohti, mikä tarkoittaa epäilemättä, että MIPI sopii hyvin nykyisiin ja tuleviin korkean suorituskyvyn sovelluksiin.
MIPI:n käyttämisessä tietoliittymänä on toinen suuri etu. MIPI sopii hyvin uusiin älypuhelin- ja MID-malleihin, koska MIPI DSI- ja CSI-2-arkkitehtuurit tuovat joustavuutta uusiin malleihin ja tukevat houkuttelevia ominaisuuksia, kuten XGA-näyttöjä ja yli 8 megapikselin kameroita. Uusien MIPI-yhteensopivien prosessorimallien tarjoamien kaistanleveysominaisuuksien ansiosta uusia ominaisuuksia, kuten korkearesoluutioisia kaksoisnäytönäyttöjä ja/tai kaksoiskameraa, voidaan nyt harkita yhden MIPI-rajapinnan käyttämisenä.
Näitä ominaisuuksia sisältävissä malleissa MIPI-signaaleille suunniteltuja ja optimoituja laajakaistaisia ​​analogisia kytkimiä, kuten Fairchild Semiconductorin FSA642, voidaan käyttää vaihtamaan useiden näytön tai kamerakomponenttien välillä. FSA642 on suuren kaistanleveyden kolminkertainen differentiaalinen yksinapainen kaksoisheitto (SPDT) analoginen kytkin, joka pystyy jakamaan yhden MIPI-kellokaistan ja kaksi MIPI-datakaistaa kahden oheislaitteen MIPI-laitteen välillä. Tällaiset kytkimet voivat tarjota joitain lisäetuja: hajasignaalien eristäminen valitsemattomista laitteista sekä lisääntynyt reitityksen ja oheislaitteiden sijoittelun joustavuus. Jotta varmistetaan näiden fyysisten kytkimien onnistunut suunnittelu MIPI-yhdysliikennepolulla, kaistanleveyden lisäksi on otettava huomioon joitakin avainkytkinparametreja:

1. Eristäminen: Aktiivisen kellon/datapolun signaalin eheyden säilyttämiseksi kytkimillä on oltava tehokas eristyskyky. Nopeille MIPI-differentiaalisignaaleille, joiden jännite on 200 mV, ja yhteistilan maksimierotus on 5 mV, kytkinpolkujen välisen erotuksen tulee olla -30 dBm tai parempi.

2. Differentiaalinen viiveero: Differentiaaliparin sisäisten signaalien välinen viiveero (viiveero differentiaaliparin sisällä) ja kellon ja datakanavien differentiaalisen risteyspisteen välinen viiveero (kanavien välinen viiveero ) on vähennettävä arvoon 50 ps tai enemmän. Pieni. Näillä parametreilla alan paras luokkansa differentiaaliviive tämän luokan kytkimille on tällä hetkellä välillä 20 ps - 30 ps.

3. Kytkimen impedanssi: Kolmas tärkeä huomioitava analogista kytkintä valittaessa on päällekytkentäresistanssin (RON) ja kytkentäkapasitanssin (CON) impedanssiominaisuuksien välinen kompromissi. MIPI D-PHY -linkki tukee sekä pienitehoisia tiedonsiirtotiloja että nopeita tiedonsiirtotiloja. Siksi kytkimen RON tulee valita tasapainoisesti sekatyötilojen suorituskyvyn optimoimiseksi. Ihannetapauksessa tämä parametri tulisi asettaa erikseen kullekin toimintatilalle. Parhaan RON-arvon yhdistäminen kullekin moodille ja kytkentäarvon pitäminen alhaisena on erittäin tärkeää, jotta vastaanottimen kiertonopeus säilyy. Yleissääntönä on, että CON:n pitäminen alle 10 pF:ssä auttaa välttämään signaalin siirtymäaikojen heikkenemistä (pitenemistä) kytkimen kautta nopeassa tilassa.

--------------------------------------------------- -----------------------
Verrattuna rinnakkaisporttiin, MIPI-liitännän moduulilla on etuja nopea nopeus, suuri määrä siirrettyä dataa, alhainen virrankulutus ja hyvä häiriöntorjunta. Se on yhä enemmän asiakkaiden suosima ja kasvaa nopeasti. Esimerkiksi 8M-moduuli, jossa on sekä MIPI- että rinnakkaisporttilähetys, vaatii vähintään 11 ​​siirtolinjaa ja jopa 96M lähtökelloa 12 FPS:n täyden pikselin ulostulon saavuttamiseksi; MIPI-liitäntää käytettäessä tarvitaan vain 2 Kuvanopeus 12FPS täydellä pikselillä voidaan saavuttaa 6 siirtolinjalla kanavassa, ja virrankulutus on noin 20MA pienempi kuin rinnakkaisportin lähetyksessä. Koska MIPI käyttää differentiaalista signaalinsiirtoa, suunnittelu on suunniteltava tiukasti differentiaalisuunnittelun yleisten sääntöjen mukaisesti. Tärkeintä on saavuttaa differentiaalinen impedanssisovitus. MIPI-protokollan mukaan siirtojohdon differentiaaliimpedanssiarvo on 80-125 ohmia.
Yllä oleva kuva on tyypillinen ihanteellinen differentiaalisuunnittelutila. Differentiaalisen impedanssin varmistamiseksi linjan leveys ja riviväli tulee valita huolellisesti ohjelmistosimuloinnin mukaan; differentiaalilinjan hyödyntämiseksi differentiaaliviivaparin tulee olla tiukasti kytkettynä sisäpuolelle ja linjan muodon tulee olla symmetrinen. Jopa läpivientireikien paikat on sijoitettava symmetrisesti; differentiaalijonojen on oltava yhtä pitkiä, jotta vältetään bittivirheitä aiheuttavat lähetysviiveet; Lisäksi on tärkeää huomata, että tiiviin kytkennän saavuttamiseksi älä käytä maadoitusjohtoa differentiaaliparin keskellä, ja PIN-koodin määritelmä on myös paras Vältä maadoituslevyjen sijoittamista differentiaaliparien väliin (viitaten fyysisesti vierekkäiset differentiaaliviivat).
Seuraavassa esitellään lyhyesti MIPI:n kanavatila ja online-taso. Normaalissa toimintatilassa datakanava on nopeassa tilassa tai ohjaustilassa. Nopeassa tilassa kanavan tila on differentiaalinen 0 tai 1, eli kun linjaparin P on suurempi kuin N, se määritellään 1:ksi ja kun P on pienempi kuin N, se määritellään 0:ksi. tällä kertaa tyypillinen linjajännite on ero 200 MV. Huomaa, että kuvasignaali lähetetään vain nopeassa tilassa; ohjaustilassa korkean tason tyypillinen amplitudi on 1,2 V. Tällä hetkellä P:n ja N:n signaalit eivät ole differentiaalisignaaleja, vaan toisistaan ​​riippumattomia. Kun P on 1,2 V, N Kun se on myös 1,2 V, MIPI-protokolla määrittää tilan LP11:ksi. Vastaavasti, kun P on 1,2 V ja N on 0 V, määritetty tila on LP10 ja niin edelleen. Ohjaustilassa se voi koostua LP11:stä, LP10:stä, LP01:stä ja LP00:sta. Eri valtiot; MIPI-protokolla määrää, että ohjausmoodin neljästä eri tilasta koostuvat eri ajoitukset edustavat nopeaan tilaan siirtymistä tai siitä poistumista; esimerkiksi LP11-LP01-LP00-sekvenssin jälkeen, siirry nopeaan tilaan. Alla oleva kuva on havainnollistava linjataso.