MIPI DSI 인터페이스 자료 정리

MIPI DSI(Display Serial Interface)

• MIPI Alliance에서 정의한 고속 디스플레이 인터페이스
• Mobile Industry Processor Interface → 모바일 기기/혹은 자동차에서 사용

• MIPI DSI(Display Serial Interface)
  • 영상 출력 → 디스플레이로 전송
  • SoC → LCD
  • 데이터 포맷: RGB565, RGB888, RGB101010, YUV422 등
  • 데이터 구조: Long Packet, Short Packet, Sync Event
  • DSI는 D-PHY 기반 직렬 전송을 사용 DSI-2는 C-PHY도 공식 지원
  • 지원 해상도 (MIPI 문서)위와 같은 해상도 이상의 디스플레이에 연결되어야 한다.
• MIPI CSI(Camera Serial Interface)
  • 영상 입력 ← 카메라로 부터 수신
  • 카메라 모듈 → SoC
  • 데이터포맷 RAW10, RAW12, YUV422 등
    • 데이터 구조: 프레임, 라인 단위 (Frame Start/Stop, Line Start/Stop, payload) DSI와 동일하게 패킷 기반 구조이지만, 프레임/라인 단위로 명시← 카메라 센서가 Frame단위로 이미지를 생성
    • CCI Interface가 존재예: 해상도 설정, 노출 등
    • SoC의 카메라 센서 제어용 인터페이스 (I2C기반, 호환 가능)
  • D/C-PHY(CSI-2) 직렬 전송
• Layer 구조 관점에서 보면, MIPI DSI는 상위의 Protocol Layer로 명령하는 역할(Controller 혹은 Link라고도 부름)이며
• 실제 데이터의 직렬화 및 전송/수신은 하위의 PHY(Physical Layer)에서 수행된다.

• DSI 구성도
  • D-PHY는 Data Lane + Clock으로 구성
  • PHY Layer
    • PHY에는 Serializer, Clock driver 등 구성
• *PPI: DSI(Controller)와 PHY간의 신호
• (왼)Host (오)Device

• 현재 C-PHY(Lane 당 Trio Line)지원이 가능한 DSI-2(version 2)도 상용화 되어있음
  • Lane별 3 Trio Line(A,B,C)으로 구성
  • Embedded clock(수신 측에서 클럭을 복구)
  • D-PHY의 경우 최대 속도가 (현 D-PHY V.2.0기준) 2.5Gbps/lane, C-PHY 5.7bps(= 2.5Gsps)
  • Archiecture
  • *LPCD : contention detector

데이터 전송 

• 데이터들을 Controller(DSI)에서 패킷 생성→ PHY(D-PHY)에서 직렬화 및 송/수신 
  • DSI의 데이터 전송은 Short/Long Packet을 기반으로 한다.
  • HS Burst일 때 실제 데이터(Long packet, short packet)가 전송
  T_LP→ PREPARE→ HS-ZERO→ HS_SYNC 까지가 SoT*LP모드를 거쳐야 HS로 진입
  • LP 는 hs모드를 진입하거나 빠져나올 때 사용
  • 모드 변경(방향 바꾸거나)에 사용 - turnaround
  • 패킷 구조 설명

 

• DSI Controller가 보낼 데이터가 다음과 같은 형식으로 준비 되며
• Data ID - Word Count - ECC - Payload - Checksum
• 이 데이터가 HS 모드의 물리적인 프레임으로 구조 변환
• SoT - Payload Bytes - EoT 여기서 *Payloas Bytes가 Long packet의 전송
• DATA ID: 1데이터 종류 (1Bytes=8bits)
• Word Count(WC): Payload의 바이트 수 (2Byte=16bit)
• ECC: Header 오류 검출
• Payload: 실제 데이터, WC Byte
• Checksum(CRC): payload의 오류 검출
• Payload 데이터가 끝나면 한번 플립하여 HS-TRAIL → …→ LP 까지가 EoT