Livelli di interfaccia e pacchetto

Livello interfaccia

Ci sono due livelli di MIPI comunicazione che sono separati in livello di interfaccia e livello di pacchetto. La comunicazione a basso livello viene effettuata a livello di interfaccia. Il livello di interfaccia viene utilizzato per indicare le impostazioni di potenza e velocità del display. Supporta modalità come bassa potenza, ultra-bassa potenza e alta velocità. Queste modalità definiscono come il sistema passa tra l'invio di comandi e i dati dell'immagine.

Il livello di interfaccia è composto da diversi stati che guidano i dati in modo differenziale sia per la modalità ad alta velocità che per la modalità a bassa potenza. Il passaggio tra questi stati è gestito guidando corsie positive e negative secondo codici di stato definiti. Il livello di interfaccia è determinato dall'applicazione e dalle capacità del processore host.

Livello pacchetto

La comunicazione a livello di pacchetto viene utilizzata quando si inviano dati di immagine al display in pacchetti brevi (4 byte) o lunghi (da 6 a 65.541 byte). Questo livello gestisce operazioni di livello superiore come la trasmissione di comandi, pixel di immagine e controllo degli errori.

Livello pacchetto: pacchetti corti e lunghi

I pacchetti vengono inviati in una sequenza specifica per indicare la dimensione del pacchetto e i codici di correzione degli errori. I pacchetti brevi possono essere inviati per comandi che non richiedono dati. Questi sono tipicamente utilizzati per il controllo del registro. I pacchetti più lunghi possono essere utilizzati per inviare comandi con più byte di dati e dati di immagine.

Il primo byte è il byte di identificatore di dati che comprende due bit per l'identificatore del canale virtuale. Questo consente di controllare fino a quattro periferiche tramite un singolo MIPI DSI autobus. Il conteggio di parole per i dati lunghi indicherà quanti byte di dati seguiranno.

Livello pacchetto: correzione degli errori

La somma di controllo e gli byte di correzione degli errori sono specificati dal controller per funzioni specifiche. Questi meccanismi garantiscono una trasmissione affidabile su corsie differenziali ad alta velocità, che è fondamentale in applicazioni in tempo reale come lo streaming video.

Video e modalità di comando

Modalità comando

La modalità comando può essere utilizzata per i display che hanno accesso alla memoria del buffer del fotogramma per visualizzare le immagini. Questa modalità consente di scrivere direttamente nei registri di visualizzazione utilizzando pacchetti brevi o lunghi. La modalità di comando è quella tipicamente vista con interfacce come SPI, MCU parallelo 8080/6800 e controller di visualizzazione I2C.

Questa modalità offre flessibilità nelle operazioni a bassa potenza poiché non richiede lo streaming continuo di pixel. Adatta ai display con memoria integrata dove le immagini possono essere memorizzate temporaneamente.

modalità video

La modalità video è quando i dati vengono inviati come stream di pixel in tempo reale. Questa modalità si basa sul processore host per fornire un flusso costante di dati di immagine che viene aggiornato continuamente. Poiché in tali display non esiste framebuffer, tutte le informazioni sui pixel devono essere trasmesse in streaming in diretta.

Modalità video: Struttura pacchetto di dati pixel RGB-565

La comunicazione a livello di pacchetto in modalità video viene inviata come un flusso costante di pixel in una specifica sequenza. Gli eventi di sincronizzazione definiscono aree attive simili alle interfacce RGB. Gli eventi di sincronizzazione specificano l'inizio e la fine di una sincronizzazione, simile all'interfaccia RGB, per rappresentare l'area attiva dei dati pixel.

Gli eventi di sincronizzazione vengono inviati in pacchetti brevi che indicano la posizione e le lunghezze del portico. Questa struttura consente un controllo preciso del cronometro senza passare tra modalità a bassa potenza e ad alta velocità durante ogni fotogramma.

Modalità video: modalità Burst vs modalità non Burst

In modalità burst, i dati dei pixel vengono compressi per riservare tempo al livello dell'interfaccia per tornare a bassa potenza. Le modalità non burst si basano su impulsi o eventi di sincronizzazione. Una modalità di sincronizzazione senza burst richiederà la definizione delle larghezze degli impulsi di visualizzazione.

La modalità Burst aiuta a ottimizzare il consumo di energia mantenendo la trasmissione ad alta velocità. Le modalità non burst offrono maggiore flessibilità nel tempo, ma possono consumare più energia a causa della segnalazione continua.

Considerazioni

modalità video

Il funzionamento del display in modalità video richiede che i pacchetti vengano inviati in un flusso costante utilizzando il livello di interfaccia ad alta velocità. Mentre questo garantisce il rendering in tempo reale, aumenta anche significativamente l'utilizzo di potenza del sistema. Il processore host dovrà essere in grado di comunicare alla velocità di trasmissione dei dati ad alta velocità e di conseguenza richiedere più potenza per funzionare in modalità ad alta velocità.

Memoria esterna

La memoria esterna può essere utilizzata per memorizzare il frame buffer a distanza dal display. Tuttavia, introduce sfide come vincoli temporali e ulteriori consumi energetici. Il buffer del fotogramma deve essere aggiornato continuamente per evitare lampeggiamenti e perdita di immagine.

Efficienza dei costi

I display che non contengono una posizione di memoria framebuffer interna sono spesso meno costosi. Questo risparmio sui costi sposta responsabilità come la gestione della memoria o la sincronizzazione sui controller di sistema. Ci sono due opzioni disponibili quando la RAM interna non è fornita dal display. Il processore host può fornire memoria di visualizzazione se c'è abbastanza per supportare la grafica di alto livello. L'altra opzione è quella di utilizzare la modalità video in cui i dati dell'immagine vengono trasmessi in streaming e non memorizzati.

Domande frequenti

Q1: Cosa rende MIPI DSI superiore per i sistemi incorporati?
I display MIPI DSI hanno il vantaggio di grafica di alto livello con una ridotta complessità di routing del segnale, progettazione del PCB e costi hardware.

Q2: MIPI DSI può funzionare a bassa potenza?
L'interfaccia MIPI DSI può funzionare a potenza molto bassa per preservare la durata della batteria.

Q3: Quante periferiche può controllare MIPI DSI?
Il MIPI DSI può comandare fino a quattro periferiche utilizzando questo ID di canale virtuale.

Q4: Cosa succede se il mio display non ha RAM interna?
È necessario utilizzare la modalità video o assegnare memoria esterna in grado di supportare frequenze di aggiornamento continue.

Display DSI MIPI personalizzato da Kadi Display

Display Kadi specializzata nella fornitura di soluzioni di visualizzazione mipi su misura progettate intorno alle esigenze del cliente. In più di 20 anni di esperienza nel settore del display, abbiamo trovato che un gran numero di clienti hanno bisogno non solo di un TFT-LCD, ma anche di una soluzione di visualizzazione completa che integra touch, PCBA e alloggio;

La loro fabbrica si estende su oltre 5.000 metri quadrati con linee di produzione dedicate per l'assemblaggio LCM / TP / BONDING. Utilizziamo i vantaggi unici della catena di fornitura di Shenzhen per fornire ai clienti una serie rapida di soluzioni di visualizzazione, tra cui retroilluminazione personalizzata, pinout, interfacce come TTL / LVDS / MIPI / EDP / DP / HDMI / Type-C / VGA / USB-A.

Kadi offre servizi di legame ottico utilizzando adesivi OCA/OCR che migliorano la leggibilità alla luce solare eliminando gli spazi d'aria. La loro gamma di prodotti comprende LCD TFT IPS con ampi angoli di visione fino a 178 gradi, ideali per applicazioni industriali che richiedono un'eccellente fedeltà dei colori.

Per gli utenti di Raspberry Pi o gli sviluppatori embedded che cercano schermi mipi compatti, Kadi fornisce anche moduli come il loro display DSI MIPI da 5 pollici 800 x 480 progettato appositamente per l'integrazione di Raspberry PI.

Che tu’ allo sviluppo di dashboard tecnologici indossabili o automobilistici che richiedono pannelli leggibili alla luce solare o che richiedono una personalizzazione completa, dal design della copertura in vetro al layout FPC: Kadi offre soluzioni di visualizzazione mipi di qualità professionale su misura per le esigenze del vostro progetto. Contatta Kadi Display oggi.