常见问题

MIPI扫盲——CSI-2介绍（二）

在前面的文章中介绍过D-PHY的分层结构图，而基于D-PHY的CSI-2协议主要定义的是Lane Management Layer、Low Level Protocol和像素与字节格式转换（Pixel to Byte和Byte to Pixel）部分。严格来说，可以将像素与字节转换层划分到应用层中去，但是考虑到MIPI CSI-2的应用场合相对固定，很多情况下像素与字节转换层都是由硬件来实现的（以获得更高的效率）。至于Lane Management Layer和Low Level Protocol则是DSI和CSI-2所共有的特性（基本上是一致的），所以也有的MIPI参考资料将这两层放在了D-PHY那部分进行了介绍。 一个简化的CSI-2的接口模型如下图所示： 可以发现，CSI-2无论是Data Lane还是Clock Lane都是非双向的（Unidirectional），同时CSI-2协议还囊括了CCI（Camera Control Interface）协议。不过这也很容易理解，CSI-2定义的是摄像头和图像处理器或者应用处理器之间的接口协议，此时摄像头为Transmitter，而应用处理器为Receiver，只需要进行单向的图像数据传输即可了，而应用处理器可以通过CCI接口来对摄像头进行配置。为什么要用CCI呢？主要是为了保持良好的兼容性，因为CCI已经被行业所认可和接受，并被广泛应用于多家公司的产品中。 那么CCI又是什么鬼呢？你可以这么理解，它就是I2C的一个变种，或者说CCI是I2C协议的一个子集。因此，使用I2C接口就可以直接与CCI接口互联，以实现通信。 需要注意的是，在MIPI CSI-2的协议规范中明确的对摄像头的CCI地址做出了规定，具体如下： 对于那些只支持RAW Bayer输出格式的摄像头，其CCI地址必须为011011xb（x=0,1）；对于其他的摄像头，其CCI地址必须为011110xb。 对于CCI协议的具体内容，这里就不详细介绍了，大家可以去参考I2C协议规范或者CSI-2协议规范的对应章节就可以了。 在前面介绍D-PHY的文章中有提到过，当系统进入LP模式时，Clock Lane上的差分时钟可以设置为关闭，或者继续运行。对于那些在LP模式下（换一种说法就是，在两次HS模式之间），差分时钟信号仍然有效的系统，称之为持续时钟行为（Continuous Clock Behavior）；而对于那些在LP模式下，将差分时钟信号切断的系统，则称之为非持续时钟行为（Non-Continuous Clock Behavior）。 MIPI CSI-2协议支持多种Lane的配置方式，最小仅仅需要一个Clock Lane和一个Data Lane，而最大则支持一个Clock Lane和多大4个Data Lane。其中，4个Data Lane由Clock Lane进行同步传输数据，显然，这需要在传输数据之前对数据进行分配（或者合并），具体如下图所示： 显然CSI-2每个Data Lane的最小传输内容为一个字节。同时，这会带来一个问题（以2个Data Lane）为例，当所传送字节数为偶数时，Lane1和Lane2可以同时结束，当所传送的字节数为奇数时，Lane1和Lane2将不再是同时结束了！具体如下图所示： 对于3个Lane，也有类似的情况： 4个Lane的情况也是类似的，这里就不详细描述了。综上所述，不管是何种情况（Lane的配置方式），每个Lane都同时开始SoT，并开始发送第一个字节，但是每个Lane的结束时间可能会相差一个字节的传输时间。