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MIPI全稱移動工業處理器接口(Mobile Industry Processor Interface)它是一個非營利組織，專注于軟硬件標準的開發，以滿足移動終端的特殊需求。MIPI目的是簡化軟硬件的設計和應用，提高移動設備的可重用性和兼容性，促進處理器與外設界面的一致性。MIPI 規范移動設備中的標準硬件和軟件接口，提高不同廠家生產的組件之間的相互操作能力，減少集成工作，加快移動終端的產品開發周期。

MIPI技術發展趨勢

MIPI致力于打造移動產品與汽車電子產品之間的信號互聯，在移動產品中深耕多年，特別是在視頻流數據傳輸方面， 應用廣泛。MIPI聯盟標準中有四種物理標準，即D-PHY、C-PHY、M-PHY和A-PHY。

D-PHY是MIPI第一個開發標準，D-PHY主要用于顯示接口DSI與攝像頭接口CSI視頻流數據傳輸。D-PHY它是當今智能手機中應用最廣泛的視頻流接口，也是最著名的MIPI標準。M-PHY是家庭的第二個成員，M-PHY主要用于數據傳輸，最常用的應用場景是UFS。C-PHY是D-PHY其應用場景及改良版D-PHY完全相同，C-PHY編碼更精致，數據傳輸效率更高。A-PHY是MIPI 聯盟最近宣布使用最新版本的汽車串行器-解串器 (SerDes) 物理層接口是為車載應用定制的高速標準。在這之前MIPI有一套完整的通信協議Camera和Display 廣泛應用于該領域D-PHY、C-PHY、M-PHY大數據量的物理傳輸，但這些物理層協議不能長距離傳輸，A-PHY該設計旨在提供數據傳輸物理支持，以跨越整個車輛距離。最大傳輸距離可達15米，未來最大傳輸速度可達48米以上Gbps遠遠超過LVDS的1.5Gbps。A-PHY幫助汽車行業加速高級駕駛員輔助系統(ADAS)、自動駕駛系統和汽車環視系統的性能。

MIPI D-PHY基礎

D-PHY總線包含顯示和攝像頭DSI與CSI總線。D-PHY 與許多現有的移動接口不同，它們可以處于差異模式( 高速) 和單端模式( 低功率) 實時切換取決于需要傳輸大量數據或節省功率。D-PHY 接口可以單工或雙工配置，支持一個或多個數據通路，可以靈活提供所需的鏈路。D-PHY數據傳輸采用1對源同步差分時鐘和1~4對差分數據線。采用數據傳輸DDR方法是在時鐘的上下邊緣傳輸數據。

D-PHY Tx 詳細說明物理信號實測視頻。

物理標準：Camera CSI接口和顯示屏DSI接口規范。

兩種傳輸方式：高速(HS)和 低功耗(LP)，HS低壓差分信號用于模式，功耗大，但數據速率高，可支持100mV至300mV電壓范圍；LP單端信號用于模式，數據速率低，功耗低，支持0V至1.2V信號電平。保證了兩種模式的結合MIPI當需要傳輸大量數據時，總線可以高速傳輸，也可以在低速模式下降低功耗，無需大數據傳輸。

在實際應用中，傳輸模式混合交替：信號不斷在LP和HS之間切換；

最高數據率：High Speed 模式，80Mbps to 4.5Gbps；Low Power 模式，Up to 10Mbps。

總線端接：50歐姆，高速HS模式；Hi-Z高阻，低速LP模式。

MIPI D-PHY時序

1. 工作時，LP和HS交替出現模式；LP和HS端接電阻不同，電平不同，data rate不同；

2. LP主要作用是節能，空閑時間D-PHY會穩定處于LP11.恒壓下功耗極低；HS其主要功能是數據傳輸，使用低壓差異傳輸信號Double Data Rate的方式(Data: Clock=2:1)；

3. LP狀態下Data 和Data-可以是相同的邏輯狀態，比如從LP到HS，會經歷LP11 -> LP01 -> LP00 這三種狀態，LP11時Data 和Data-均處于高電平，LP00時處于低電平。

4. Clock有兩種不同的配置： Continuous和Normal，前者設計更簡單，后者更節能。

什么是 C-PHY？

C-PHY發送端有High、Mid、Low接收端計算三個信號電壓高度AB、BC、CA解碼時鐘間的差值，恢復時鐘，C-PHY狀態轉移有五種可能性。與D-PHY編碼不同于0和1的電平，C-PHY用狀態跳轉表示編碼，每個符號可編碼的數據是log25= 2.3219bit/sym，理論上，帶寬是D-PHY編碼效率大大提高了2.3219倍。

MIPI D-PHY和C-PHY時序比較

D-PHY有同步時鐘通道的源同步系統，C-PHY沒有同步時鐘，時鐘嵌入數據。D-PHY和C-PHY從線路上看，物理層結構不同，C-PHY是A、B、C因為MIPI C-PHY需要不傳輸時鐘CDR先恢復時鐘，再用恢復時鐘采樣數據，尋找同步頭。

MIPI D-PHY測試挑戰

MIPI D-PHY總線工作于LP與HS兩種工作狀態：LP（Low Power）最高工作速率不超過10Mbps，信號擺幅1.2V，端接阻抗為高阻；HS（High Speed）工作速率從80開始Mbps到4.5Gbps，信號擺幅200mV，50歐姆的端接阻抗。由于信號擺幅的差異，D-PHY信號測試需要較高的動態范圍和較低的噪聲容量，信號質量在實際測試中可能不理想，見下圖。

MIPI信號測試難點

1.CTS 測量項： 64 for D-PHY, 41 for C-PHY

2.HS和LP兩種完全不同的工作模式下的信號完整性和相應的時間序

3.探頭焊接用于測量

4.測量精度:使用可靠的計算Inphi代理篩選出特定的波形，準確測量

5.被測波形有時很差

6.自動檢測跳變沿，測量項目

7.最小化探頭的負載效應

8.板密度越來越高，試驗點難以焊接

9.適應自動測試設置HS和LP模式

MIPI D-PHY解碼

在實際調試項目中，工程師通常需要找出設備異常工作的原因，而不僅僅是D-PHY還需要測試物理信號的一致性D-PHY以下是信號串行觸發和解碼功能D-PHY協議事件列表的解碼、同步、錯誤報警和導出功能D-PHY開發和調試信號提供了極大的便利。

D-PHY實測眼圖

D-PHY Tx物理層測試參考配置

小結

MIPID-PHY Tx物理層信號一致性測試需要使用三個或四個探頭來檢測數據和時鐘信號，然后使用實時示波器和 D-PHY Tx完成全自動化測試的物理層一致性測試軟件，提高了測試效率， 幫助工程師快速驗證產品，加快產品市場化進程。