我司成功批量生產(chǎn)首款小尺寸MIPI接口2.0寸液晶屏和2.4寸液晶屏，助力中國5G和AI建設(shè)
所屬分類：公司新聞 來源：鴻佳聯(lián)合 瀏覽：2406 時(shí)間：2019/11/25我司成功批量生產(chǎn)首款小尺寸MIPI接口2.0寸液晶屏和2.4寸液晶屏，助力中國5G建設(shè)和AI智能對液晶屏的技術(shù)要求。
隨著中國5G和AI智能時(shí)代的來臨，硬件產(chǎn)品CPU芯片性能大大提高，也提高了對液晶屏接口的要求，MIPI高速傳輸接口需求越來越大，一直以來MIPI接口液晶屏都是3寸以上高分辨率的屏幕， 對于2.0寸液晶屏和2.4寸液晶屏這些小尺寸屏幕，市面上都沒有MIPI接口的產(chǎn)品。 我司經(jīng)過長時(shí)間的研發(fā)和加大投入的力度，推出首款小尺寸2.0寸MIPI接口液晶屏和2.4寸MIPI接口液晶屏，IPS材質(zhì)，在顯示效果、可視角以及傳輸數(shù)據(jù)的速度方面都比市面上現(xiàn)成的2.0寸液晶屏和2.4寸液晶屏優(yōu)越很多，從而滿足廣大客戶對小尺寸MIPI接口液晶屏的需求，該兩款產(chǎn)品現(xiàn)已經(jīng)跟國內(nèi)和國外的客戶在大批量的生產(chǎn)供貨中。
MIPI 是專門在高速(數(shù)據(jù)傳輸)模式下采用低振幅信號(hào)擺幅，針對功率敏感型應(yīng)用而量身定做的。圖2比較了MIPI與其它差分技術(shù)的信號(hào)擺幅。
由于MIPI是采用差分信號(hào)傳輸?shù)�，所以在設(shè)計(jì)上需要按照差分設(shè)計(jì)的一般規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是需要實(shí)現(xiàn)差分阻抗的匹配，MIPI協(xié)議規(guī)定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。
MIPI 是專門在高速(數(shù)據(jù)傳輸)模式下采用低振幅信號(hào)擺幅，針對功率敏感型應(yīng)用而量身定做的。圖2比較了MIPI與其它差分技術(shù)的信號(hào)擺幅。
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圖2：幾種流行的差分?jǐn)[幅（differential-swing）技術(shù)的信號(hào)振幅比較
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MIPI規(guī)定了一個(gè)差分時(shí)鐘通道(lane)和一個(gè)從1到4數(shù)量可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)通道，可根據(jù)處理器和外設(shè)的需求來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)率。而且，MIPI D-PHY規(guī)范只給出了數(shù)據(jù)率范圍，并沒有規(guī)定具體的工作速率。在一個(gè)應(yīng)用中，可用的數(shù)據(jù)通道和數(shù)據(jù)率都由接口兩端的器件決定。不過，目前可用的MIPI D-PHY IP內(nèi)核可提供每數(shù)據(jù)通道高達(dá)1 Gbps的傳輸率，這種特性無疑意味著MIPI完全適用于當(dāng)前及未來的高性能應(yīng)用。
采用MIPI作為數(shù)據(jù)接口還有一大好處。由于MIPI DSI 和 CSI-2架構(gòu)為新設(shè)計(jì)帶來了靈活性，并支持XGA顯示和高于8百萬像素相機(jī)等令人矚目的功能，故MIPI非常適合于新的智能電話和MID設(shè)計(jì)。有了具備MIPI功能的新處理器設(shè)計(jì)提供的帶寬能力，現(xiàn)在就可以考慮利用單個(gè)MIPI接口來實(shí)現(xiàn)高分辨率雙屏顯示和/或雙相機(jī)等新穎功能了。
在采用了這些功能的設(shè)計(jì)中，針對MIPI信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的高帶寬模擬開關(guān)，如飛兆半導(dǎo)體公司的FSA642，可用于多個(gè)顯示屏或相機(jī)組件之間的切換。FSA642是一款高帶寬三路 差分單刀雙擲 (SPDT)模擬開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)外設(shè)MIPI器件之間共享一路MIPI 時(shí)鐘通道和兩路MIPI數(shù)據(jù)通道。這樣的開關(guān)可以提供一些額外的優(yōu)點(diǎn)：對未選擇器件的雜散信號(hào)(stub)進(jìn)行隔離，并提高布線和外設(shè)布局的靈活性。為了確保MIPI互連路徑上的這些物理開關(guān)的成功設(shè)計(jì)，除帶寬之外，還必須考慮以下一些主要的開關(guān)參數(shù)：
1. 關(guān)斷隔離：為了保持有源時(shí)鐘/數(shù)據(jù)路徑的信號(hào)完整性，要求開關(guān)具備高效的關(guān)斷隔離性能。對于200mV、最大共模失配（common-mode mismatch）5mV的高速MIPI差分信號(hào)，開關(guān)路徑之間的關(guān)斷隔離應(yīng)該為-30dBm或更好。
2. 差分延遲差：差分對內(nèi)部信號(hào)間的延遲差（skew）(差分對內(nèi)延遲差)和時(shí)鐘與數(shù)據(jù)通道差分交叉點(diǎn)之間的延遲差(通道間延遲差) 必需降至50 ps或更小。對于這些參數(shù)，這類開關(guān)的業(yè)界同類最佳延遲差性能目前在20 ps 到 30 ps之間。
3. 開關(guān)阻抗：在選擇模擬開關(guān)時(shí)，第三個(gè)主要考慮事項(xiàng)是導(dǎo)通阻抗(RON) 和導(dǎo)通電容 (CON)的阻抗特性的折衷選擇。MIPI D-PHY鏈路同時(shí)支持低功耗數(shù)據(jù)傳輸和高速數(shù)據(jù)傳輸模式。因此，開關(guān)的RON應(yīng)該平衡選擇以優(yōu)化混合工作模式的性能。理想情況下，這一參數(shù)應(yīng)該分別針對每一個(gè)工作模式而設(shè)定。結(jié)合每一模式的最佳RON，并保持很低的開關(guān)CON對保持接收端的壓擺率(slew rate)十分重要。一般規(guī)則是，使CON 低于10 pF將有助于避免高速模式下通過開關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間的惡化(延長)。
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MIPI接口的模組，相較于并口具有速度快，傳輸數(shù)據(jù)量大，功耗低，抗干擾好的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到客戶的青睞，并在迅速增長。例如一款同時(shí)具備MIPI和并口傳輸?shù)?M的模組，8位并口傳輸時(shí)，需要至少11根的傳輸線，高達(dá)96M的輸出時(shí)鐘，才能達(dá)到12FPS的全像素輸出；而采用MIPI接口僅需要2個(gè)通道6根傳輸線就可以達(dá)到在全像素下12FPS的幀率，且消耗電流會(huì)比并口傳輸?shù)痛蟾?0MA。由于MIPI是采用差分信號(hào)傳輸?shù)模栽谠O(shè)計(jì)上需要按照差分設(shè)計(jì)的一般規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是需要實(shí)現(xiàn)差分阻抗的匹配，MIPI協(xié)議規(guī)定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。
上圖是個(gè)典型的理想差分設(shè)計(jì)狀態(tài)，為了保證差分阻抗，線寬和線距應(yīng)該根據(jù)軟件仿真進(jìn)行仔細(xì)選擇；為了發(fā)揮差分線的優(yōu)勢，差分線對內(nèi)部應(yīng)該緊密耦合，走線的形狀需要對稱，甚至過孔的位置都需要對稱擺放；差分線需要等長，以免傳輸延遲造成誤碼；另外需要注意一點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)緊密的耦合，差分對中間不要走地線，PIN的定義上也最好避免把接地焊盤放置在差分對之間（指的是物理上2個(gè)相鄰的差分線）。
下面簡單介紹MIPI的通道模式和線上電平。在正常的操作模式下，數(shù)據(jù)通道處于高速模式或者控制模式。在高速模式下，通道狀態(tài)是差分的0或者1，也就是線對內(nèi)P比N高時(shí)，定義為1，P比N低時(shí)，定義為0，此時(shí)典型的線上電壓為差分200MV，請注意圖像信號(hào)僅在高速模式下傳輸；在控制模式下，高電平典型幅值為1.2V，此時(shí)P和N上的信號(hào)不是差分信號(hào)而是相互獨(dú)立的，當(dāng)P為1.2V，N也為1.2V時(shí)，MIPI協(xié)議定義狀態(tài)為LP11，同理，當(dāng)P為1.2V，N為0V時(shí)，定義狀態(tài)為LP10，依此類推，控制模式下可以組成LP11，LP10，LP01，LP00四個(gè)不同的狀態(tài);MIPI協(xié)議規(guī)定控制模式4個(gè)不同狀態(tài)組成的不同時(shí)序代表著將要進(jìn)入或者退出高速模式等；比如LP11-LP01-LP00序列后，進(jìn)入高速模式。下圖為線上電平的圖示。
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