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如何快速捕捉 MIPI DSI 图像控制信号

时间：2017-09-13 12:04来源：ZLG致远电子

摘要：MIPIDSI做为图像显示接口的标准，如今已被广泛应用。熟悉的工程师都知道，我们可以通过一段代码轻松的将显示屏点亮，然而对于一块已经点亮的屏，我们该如何准确抓取并分析其控制信号呢？

MIPI DSI 做为图像显示接口的标准，如今已被广泛应用。熟悉的工程师都知道，我们可以通过一段代码轻松的将显示屏点亮，然而对于一块已经点亮的屏，我们该如何准确抓取并分析其控制信号呢？

1.1 MIPI DSI 概述

MIPI 是 MIPI 联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准，旨在把手机内部的接口如摄像头、显示屏、射频/ 基带等标准化，从而减少手机设计的复杂度和增加系统设计的灵活性。MIPI 联盟下设不同的工作组，MIPI DSI 就属于 Display 工作组制定的关于显示模组接口的规范标准。

图1 MIPI DSI 显示应用

MIPI DSI 协议使用 D-PHY 标准作为物理层传输，D-PHY 属于单向或者半双工传输机制，传输状态分为低功耗和高速两种，低功耗（LP）状态(1.2V)下最大传输速率为 10Mb/s，主要用于传输控制命令。高速（HS）传输状态(0.2V) 下最小80Mb/s 最大1.5Gb/s，用于传输高速图像数据。

图2 D-PHY 整体框图

如何准确的捕捉到该图像显示信号，那么首先我们要对这两种传输模式有一个充分的了解：
l 如上图所示，从数据 Lane 的状态来划分，D-PHY一共分为两种状态，即低功耗状态（LP）和高速状态（HS）， LP 状态下主要是发送一些控制类的命令，数据量相对较小（LP 状态下也可以发送图像数据，在 LPDT 模式下就可以），采用单端数据传输。HS 状态下主要是进行大数据量的图像数据的传输，采用差分传输。

图3 单端和差分信号

l HS 状态下，通道状态是差分数据0或者1，当 Dp（300mv）比 Dn（100mv）高时定义为 1，当Dn（300mv）比 Dp（100mv）高时定义为 0，此时典型的线上差分为 200mv。在 LP 状态下，通道状态不再是差分信号，而是相互独立的信号，根据 Dp 和 Dn 的电平状态分为 LP11、LP00、LP10、LP01，此时将 1.2V 定义为1，将 0v 定义为 0。

图4 HS、LP 状态线电平

1.2 如何准确分析图像显示信号

通过前面的介绍，相信大家已经了解到其实对于 MIPI DSI 信号我们主要是对其低速初始化控制部分和高速数据传输部分进行分析，而初始化部分可以说是我们整个信号的敲门砖，只有准确抓到它的波形，才能分析整个屏是如何点亮的，才能对其后面的高速信号有一个正确的分析。

首先我们要准确触发到其初始化控制信号，一般为低速信号，传输速率为 10Mb/s，示波器的带宽最好在 200M 以上，这样才能保证信号的准确性，我们采用 ZLG 致远电子的 ZDS4054Plus 500M 带宽示波器进行测试。

如下图所示为我们测试的一块未知屏控制板的图像初始化信号，通过下面的事件表我们可以看到，其工作在 LPDT 模式下，此模式下可以将屏幕点亮并传送一些图像数据，同时配合标配的协议解码功能可以将数据轻松的列举出来，便于分析。