Voordelen van MIPI-datatransmissie als displayinterface

   Met de komst van het mondiale 5G- en AI-tijdperk zijn de prestaties van CPU-chips in hardwareproducten aanzienlijk verbeterd en zijn ook de vereisten voor LCD-scherminterfaces toegenomen. De vraag naar MIPI-hogesnelheidstransmissie-interfaces neemt toe. Na een lange periode van onderzoek en ontwikkeling en hogere investeringen hebben we een verscheidenheid aan MIPI-interfacedisplays gelanceerd, variërend van 1,14 inch tot 10,1 inch, met MIPI-interfaces waaruit klanten kunnen kiezen, die voldoen aan de behoeften van onze klanten voor kleine en middelgrote MIPI-interface LCD-schermen.

   MIPI is specifiek op maat gemaakt voor stroomgevoelige toepassingen die gebruik maken van signaalschommelingen met lage amplitude in hogesnelheidsmodus (gegevensoverdracht). 

   Omdat MIPI gebruik maakt van differentiële signaaloverdracht, moet het ontwerp strikt worden ontworpen in overeenstemming met de algemene regels van differentieel ontwerp. De sleutel is het bereiken van differentiële impedantie-matching. Het MIPI-protocol bepaalt dat de differentiële impedantiewaarde van de transmissielijn 80-125 ohm bedraagt.

    MIPI is specifiek op maat gemaakt voor stroomgevoelige toepassingen die gebruik maken van signaalschommelingen met lage amplitude in hogesnelheidsmodus (gegevensoverdracht).

    Omdat MIPI gebruik maakt van differentiële signaaloverdracht, moet het ontwerp strikt worden ontworpen in overeenstemming met de algemene regels van differentieel ontwerp. De sleutel is het bereiken van differentiële impedantie-matching. Het MIPI-protocol bepaalt dat de differentiële impedantiewaarde van de transmissielijn 80-125 ohm bedraagt.

  MIPI specificeert een differentieel klokkanaal (lane) en een schaalbaar aantal datalanen van 1 tot 4, die de datasnelheid kunnen aanpassen aan de behoeften van de processor en randapparatuur. Bovendien geeft de MIPI D-PHY-specificatie alleen een datasnelheidsbereik en specificeert geen specifieke bedrijfssnelheid. In een applicatie worden de beschikbare datakanalen en datasnelheden bepaald door de apparaten aan beide zijden van de interface. De momenteel beschikbare MIPI D-PHY IP-core kan echter overdrachtssnelheden tot 1 Gbps per datastrook bieden, wat ongetwijfeld betekent dat MIPI volledig geschikt is voor huidige en toekomstige krachtige toepassingen.

   Er is nog een groot voordeel aan het gebruik van MIPI als gegevensinterface. MIPI is bij uitstek geschikt voor nieuwe smartphone- en MID-ontwerpen, omdat de MIPI DSI- en CSI-2-architecturen flexibiliteit bieden aan nieuwe ontwerpen en aantrekkelijke functies ondersteunen, zoals XGA-schermen en camera's met meer dan 8 megapixels. Met de bandbreedtemogelijkheden die worden geboden door nieuwe MIPI-compatibele processorontwerpen, is het nu mogelijk om te overwegen één enkele MIPI-interface te gebruiken om nieuwe functies mogelijk te maken, zoals hoge-resolutie dual-screen displays en/of dubbele camera's.

    In ontwerpen waarin deze kenmerken zijn verwerkt, kunnen analoge schakelaars met hoge bandbreedte die zijn ontworpen en geoptimaliseerd voor MIPI-signalen, zoals de FSA642 van Fairchild Semiconductor, worden gebruikt om te schakelen tussen meerdere beeldscherm- of cameracomponenten. De FSA642 is een drieweg differentiële single-pole double-throw (SPDT) analoge schakelaar met hoge bandbreedte die één MIPI-klokkanaal en twee MIPI-datakanalen kan delen tussen twee MIPI-randapparatuur. Dergelijke schakelaars kunnen een aantal extra voordelen bieden: isolatie van valse signalen (stubs) van niet-geselecteerde apparaten en verhoogde flexibiliteit bij het routeren en plaatsen van randapparatuur. Om het succesvolle ontwerp van deze fysieke switches op het MIPI-verbindingspad te garanderen, moet naast de bandbreedte ook rekening worden gehouden met enkele van de volgende belangrijke switchparameters:

1. Uit-isolatie: Om de signaalintegriteit van het actieve klok-/datapad te behouden, moet de switch over efficiënte uit-isolatieprestaties beschikken. Voor hogesnelheids-MIPI-differentiële signalen bij 200 mV en een maximale common-mode-mismatch van 5 mV moet de uit-isolatie tussen schakelpaden -30 dBm of beter zijn.

2. Differentieel vertragingsverschil: het vertragingsverschil (skew) tussen de signalen binnen het differentiële paar (het intra-differentiële paar vertragingsverschil) en het vertragingsverschil tussen de differentiële snijpunten van de klok- en datakanalen (het inter-kanaals vertragingsverschil ) moet worden teruggebracht tot 50 ps of meer. Klein. Voor deze parameters ligt het beste vertragingsverschil in zijn klasse voor dit type schakelaar momenteel tussen 20 ps en 30 ps.

3. Schakelimpedantie: De derde belangrijke overweging bij het selecteren van een analoge schakelaar is de afweging tussen de impedantiekarakteristieken van aan-weerstand (RON) en aan-capaciteit (CON). De MIPI D-PHY-link ondersteunt zowel gegevensoverdracht met laag vermogen als gegevensoverdracht met hoge snelheid. Daarom moet de RON van de schakelaar op een evenwichtige manier worden gekozen om de prestaties van de gemengde bedrijfsmodus te optimaliseren. Idealiter zou deze parameter voor elke bedrijfsmodus afzonderlijk moeten worden ingesteld. Het combineren van de optimale RON voor elke modus en het zeer laag houden van de schakelende CON is belangrijk om de zwenksnelheid bij de ontvanger te behouden. Een algemene regel is dat het houden van CON onder 10 pF verslechtering (verlenging) van de signaalovergangstijd door de schakelaar in de hogesnelheidsmodus helpt voorkomen.

   Vergeleken met parallelle poorten hebben MIPI-interfacemodules de voordelen van hoge snelheid, grote hoeveelheid gegevensoverdracht, laag stroomverbruik en goede anti-interferentie. Ze krijgen steeds meer de voorkeur van klanten en groeien snel. Een 8M-module met zowel MIPI- als parallelle poorttransmissie vereist bijvoorbeeld ten minste 11 transmissielijnen en een uitgangsklok van maximaal 96M om 12FPS volledige pixeluitvoer te bereiken bij gebruik van 8-bit parallelle poorttransmissie. Het gebruik van de MIPI-interface vereist echter slechts 2 Een kanaal van 6 transmissielijnen kan een framesnelheid van 12FPS bereiken onder volledige pixels, en het stroomverbruik zal ongeveer 20MA lager zijn dan bij parallelle poorttransmissie. Omdat MIPI gebruik maakt van differentiële signaaloverdracht, moet het ontwerp strikt worden ontworpen in overeenstemming met de algemene regels van differentieel ontwerp. De sleutel is het bereiken van differentiële impedantie-matching. Het MIPI-protocol bepaalt dat de differentiële impedantiewaarde van de transmissielijn 80-125 ohm bedraagt.