前言以下内容为转载只是为在自己博客内部好查找为了深入的理解MIPI-CSI2接口强烈建议阅读协议原文我重点参考的就是协议原文2019-09-17_19.05.53_mipi_CSI-2_specification_v3-0.pdf1.MIPI概述MIPI联盟是一个开放的会员制组织CSICamera Serial Interface是由MIPI联盟下Camera工作组指定的接口标准DSI为display相关的接口标准。本文我们重点关注MIPI-CSI2协议典型图例(D-PHY)MIPI-CSI2:CSI-2是MIPI CSI第二版主要由应用层、协议层、物理层组成最大支持4通道数据传输、单线传输速度理论高达9Gb/s(不同器件最大值不一致IMX8系列最高1.5Gb/s per lane)定义了摄像头外设与主机控制器之间的接口旨在确定摄像头与主机控制器在移动应用中的标准CSI-2定义了摄像头应用中发送方camera与接收方soc之间的数据与控制传输标准其物理层支持DPHY与CPHY两种我们主要以DPHY为例D-PHY物理层的CSI-2相机接口由一个时钟线和一个或多个数据线组成C-PHY物理层的CSI-2相机接口由一个或多个通道组成每个通道同时传输时钟和数据信息MODE: Control/High-Speed/Escape/Ultra-Low Power StateD-PHY MIPI-CSI/MIPI-DSI的4通道框图 : 本文重点关注D-PHY重点名词解释Lane:一种单向、点对点、2线或3线接口用于高速串行时钟或数据传输,使用D-PHY物理层的CSI-2摄像头接口由1个时钟Lane和1/2/4个数据Lane通道Packet:以特定方式组织起来的一组字节用于在接口上传输数据。所有数据包都有个最少字节大小的数据。字节是数据包的基本数据单位。Payload仅应用程序数据所有同步报头ECC和校验和和其他协议相关信息除外。这是应用程序处理器和外设之间传输的“核心”Virtual Channel支持多达32个外设(camera)的多个独立数据流的规范。每个外设(camera)的数据流可以是一个虚拟通道。这些数据流可能是作为连续的包进行交叉传输每个包专用于一个特定的外设(camera)或通道。包协议包括将每个包连接到它预定的外围设备的信息后续讲解包协议时会说明每个包header中包含相应的virtual id,和具体数据类型2.CSI-2分层协议框图Application Layer:该层主要用于不同场景对数据的处理过程对于发送方多为camera生成数据对于接收方多为SOC对数据进行处理Protocol Layer: organized as packets1.Pixel/Byte Packing/Unpacking Layer:像素/字节封装/解封装层,CSI-2规范支持不同像素格式的图像应用程序每像素6到24位。发送方向时在将数据发送到低层协议层之前该层将应用层的像素打包成字节,接收方向时在将数据发送到应用层之前该层将来自低层协议层的字节解析为像素2.Low Level Protocol (LLP):低级别协议层,为串行数据传输在传输开始(SoT)和传输结束(EoT)事件之间建立位、字节级别同步以及将数据传递到下一层最小数据大小为1个字节详情见章节43.Lane Management:lane通道管理,为了适应不同场景下对带宽的要求CSI-2规定了Lane的数量是可拓展的。因此在面临多Lane同时传输时发送方需要对字节流进行公平分发distributor接收方则需要对多Lane数据进行合并merger详情见章节3note:下面3/4/5章节会分别详细说明Lane Management/Low Level Protocol/Pixel Byte Packing Unpacking LayerPHY LayerPHY层指定了传输媒介在电气层面从串行bit流中捕捉“0”与“1”同时生成、捕获SoT与EoT等信号3.Multi-Lane Distribution and MergingDistribution框图忽略目前不重点关注merging框图:4 lane的接收顺序note:从上图可见当4 Lane的时候 SoT开始信号后csi2协议会分别等到每个lane通道8bit组成一个BYTE后按照顺序来把每个通道上的byte按照顺序组装到packet中后续LLP会解析相应的包 (包中的数据不是4的正式倍也不影响该协议)4.Low Level Protocol低级别协议(LLP)是一个基于字节的数据包的协议,支持传输使用短包/长包格式的任意数据short packet/long packet任意数据传输(负载独立)8位字节数据大小支持16个交叉的虚拟通道在相同的D-PHY link上帧开始、帧结束、行开始和行结束信息的特殊包描述应用程序特定负载数据的类型、像素深度和格式的描述数据错误检测16位校验和代码误差检测和校正的6位误差校正码(D-PHY物理层)packet overview:包协议格式Long Packet Structure for D-PHY data type : 0x10 - 0x17note:如上图可见Data ID中的CV(bits 7:6)和NVX(bits 7:6)用来组成4位表示16个虚拟通道不同虚拟通道的数据包会被送到相应的通道Short Packet Structure for D-PHY: data type : 0x00 - 0x0fnote:如果短包用来指示帧同步信号Data Field里面的数据是帧号如果短包用来指示行同步信号Data Field里面的数据是行号虚拟通道处理虚拟通道不同数据格式例子Data types:Packet Data Payload Size Rules:YUV/RGB/RAW数据类型一个long packet应该包含one line 的数据大小所以如果是同一个虚拟通道的同一个数据类型的long packet数据应该每次都是一样的大小(某些情况下一个line的数据为了满足一些要求可能带上一些pading空白数据)Frame Format example:5.数据包细节CSI-2 supported fromats packet data size:带宽计算HTOT(1920) * VTOT(1080) * FPS(30) * Bits Per Pixel(16) / number of data lanes(4) 1920*1080*30*16/4248832000因为MIPI接口是双date rate所以要除以2,248832000/2124,416,000HZ————————————————版权声明本文为博主原创文章遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议转载请附上原文出处链接和本声明。原文链接https://blog.csdn.net/kimginginging/article/details/127745726
