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當移動(dòng)互連網(wǎng)設備變得日益流行時(shí)，越來(lái)越多的廠(chǎng)商競相設計最新和最時(shí)尚的產(chǎn)品。低功耗總是手持設備最關(guān)心的事情，這包括它們顯示部件的功耗。根據市場(chǎng)調查公司iSuppli的調查結果，Intel提供的用于這些設備的處理器占據了市場(chǎng)的半壁江山。為了取代傳統、過(guò)時(shí)的RGB并行總線(xiàn)，Intel在最近發(fā)布的Moorestown處理器中使用了LVDS和MIPI DSI總線(xiàn)接口。 MIPI DSI是面向移動(dòng)手持設備的最新顯示標準。通過(guò)配置可伸縮的數據通道，該接口可以實(shí)現3Gb/s的數據傳輸速率，它使用低壓擺幅差分信號，而且有非常低的輸出信號電平。ECC和CRC校驗和也被嵌在數據報文中，以允許接收端執行錯誤校正和恢復。 應用正在發(fā)展 在過(guò)去的幾年中，當MIPIDSI和DCS標準逐漸成熟時(shí)，顯示器制造商就開(kāi)始在自己的產(chǎn)品中遵循這些標準。由于混合信號設計的復雜性，以及市場(chǎng)需求量上升的不確定性，移動(dòng)互連網(wǎng)設備制造商僅能夠獲得少數集成了MIPI接口的顯示器。最初，大多數顯示器制造商在生產(chǎn)集成MIPI功能的顯示器之前，首選新舊標準橋接的方案，這可以將高速串行接口轉換為傳統并行RGB接口，以此來(lái)試探市場(chǎng)的反應。 如圖1所示，MIPI支持以下兩種顯示標準。 圖1 （a）MIPI視頻模式工作框圖（b）MIPI DCS命令模式框圖 1 DSI視頻模式 這種工作模式與傳統RGB接口相似，主機需要持續刷新顯示器。由于不使用專(zhuān)用的數據信號傳輸同步信息，控制信號和RGB數據是以報文的形式通過(guò)MIPI總線(xiàn)傳輸的。因為主機需要定期刷新顯示器，顯示器就不需要幀緩沖器。 2 DCS命令模式 MIPI總線(xiàn)控制器使用顯示命令報文來(lái)向顯示器發(fā)送像素數據流。顯示器應該有一個(gè)全幀長(cháng)的幀緩沖器來(lái)存儲所有的像素數據。一旦數據被放在顯示器的幀緩沖器中，定時(shí)控制器就從幀緩沖器中取出數據，并自動(dòng)把它們顯示在屏幕上。MIPI總線(xiàn)控制器不需要定期刷新顯示器。 兩種模式的優(yōu)缺點(diǎn) 在成本和功耗方面，每個(gè)工作模式都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。視頻模式顯示架構無(wú)須幀緩沖器。然而，主機定期以高速模式發(fā)送DSI視頻報文卻消耗了大量的平均能量。 在理想情況，當顯示內容不改變時(shí)（或不經(jīng)常改變時(shí)），顯示系統的中央處理器就應該切換到低功耗模式，而處理器和顯示器之間的鏈路會(huì )在需要的時(shí)候激活。由于主機定期刷新的需要，部分中央處理器和存儲器接口也需要保持激活狀態(tài)，這可以使系統不會(huì )達到最好的功率預算。 另一方面，命令模式顯示架構允許顯示器直接對整個(gè)幀緩沖器進(jìn)行自刷新。然而，在顯示器中集成全幀長(cháng)幀緩沖器總是需要成本的，特別是今天的大多數用戶(hù)所需求的高分辨率顯示器。這就要求接口芯片有更大的管芯尺寸。顯示器制造商也不得不為每種顯示分辨率提供具有特定容量幀緩沖器的顯示控制器。 對于視頻模式和命令模式顯示架構，通常都需要對顯示控制器的寄存器編程來(lái)設置相應的顯示分辨率、外觀(guān)比率和工作模式。MIPI并不定義任何標準協(xié)議來(lái)訪(fǎng)問(wèn)這些內部寄存器，因此，不同的顯示器制造商可以定制自己專(zhuān)用的命令集。 為了擺脫不同制造商專(zhuān)用顯示命令之間的沖突，有些制造商更愿意讓顯示器能夠自己進(jìn)行初始化，以使顯示器不需要MIPI主機控制器的配置就可以正常工作。在這種情況下，顯示器通常有一個(gè)存儲顯示參數的PROM存儲器。這是非常方便的，但PROM也占據了比較大的存儲器空間。 設計考慮的主要因素 為了取得最好的系統利用率，設備制造商也需要考慮以下幾個(gè)因素。 ● 應該在顯示器內部集成轉換效率高的LDO電源轉換器，并且只給顯示系統輸入一種外部電源電壓。 ●對于通過(guò)內部PLL產(chǎn)生的時(shí)鐘，通常需要外部輸入參考時(shí)鐘。該參考時(shí)鐘的頻率從32kHz到幾兆赫茲。D-PHY是幾種MIPI接口標準將支持的可伸縮、低功耗、高速物理層標準。有些D-PHY時(shí)序參數中也需要一個(gè)參考時(shí)鐘作為信號基準。結合參考時(shí)鐘的使用，十幾兆赫茲范圍的頻率是很常用的。通常，一個(gè)內部振蕩器會(huì )產(chǎn)生一個(gè)非常低頻率的時(shí)鐘作為參考時(shí)鐘反饋給PLL，并通過(guò)倍頻產(chǎn)生顯示控制器D-PHY邏輯所需要的頻率。 |
