Interface e níveis de pacote

Nivel de Interface

Há dois níveis de MIPI comunicação que é separada para o nível da interface e para o nível dos pacotes. A comunicação de baixo nível é feita no nível da interface. O nível da interface é usado para indicar a configuração de energia e velocidade do display. Ele suporta modos como baixa potência, ultra baixa potência e alta velocidade. Esses modos definem como o sistema transita entre mandar comandos e dados imagens.

O nível da interface é composto por diferentes estados que conduzem os dados diferencialmente tanto para o modo de alta velocidade como para o modo de baixa potência. A mudança entre esses estados é gerida através da condução de vias positivas e negativas de acordo com códigos de estado definidos. O nível da interface é determinado pela aplicação e as capacidades do processador de anfitrião.

Nivel do Pacote

A comunicação de nível de pacote é usada quando envia dados de imagem ao display em pacotes curtos (4 bytes) ou longos (6 a 65.541 bytes). Essa camada lida com operações de nível superior como comandos de transmissão, pixels de imagem e verificação de erros.

Nivel do pacote: Pacotes curtos e longos

Os pacotes são enviados em uma sequência específica para indicar tamanho e códigos de correção de erros. Paquetes curtos podem ser enviados para comandos que não requerem dados. Estes são tipicamente usados para controle de registros. Paquetes mais longos podem ser usados para enviar comandos com múltiplos bytes de dados e imagens.

O primeiro byte é o byte identificador de dados que inclui dois bits para o identificador virtual do canal. Isso permite que até quatro periféricos sejam controlados através de um único MIPI DSI autocarro. A contagem de palavras para os dados longos indicará quantos bytes de dados seguirão.

Nivel do pacote: Correição de Erros

A soma de verificação e os bytes de correção de erros são especificados pelo controlador para funções específicas. Esses mecanismos asseguram uma transmissão confiável por via diferencial de alta velocidade, o que é crítico em aplicações em tempo real como streaming de vídeo.

Modos de Vídeo e Comando

Modo de Comando

O modo de comando pode ser usado para exibições que têm acesso à memória do buffer de quadros para exibir imagens. Este modo permite escrever diretamente em registos de visualização usando pacotes curtos ou longos. O modo de comando é o que é tipicamente visto com interfaces como SPI, 8080/6800 MCU paralelo e controladores de display I2C.

Esse modo oferece flexibilidade em operações de baixa potência, uma vez que não requer fluxo contínuo de píxel. É adequado a exibições com memória a bordo onde as imagens podem ser armazenadas temporariamente.

Modo de Vídeo

O modo de vídeo é quando os dados são enviados como um fluxo de píxel em tempo real. Este modo depende do processador de anfitrião para fornecer um fluxo constante de dados de imagem que é continuamente refrescado. Uma vez que nenhum framebuffer existe em tais exibições, todas as informações de pixel devem ser transmitidas ao vivo.

Modo de vídeo: Estrutura de Paquetes de Datos de Pixel RGB-565

A comunicação de nível de pacote no modo vídeo é enviada como um fluxo constante de píxeles em uma sequência específica. Os eventos de sincronização definem áreas ativas semelhantes às interfaces RGB. Os eventos de sincronização especificam o início e o fim de uma sincronização, semelhante à interface RGB, para representar a área ativa dos dados de píxel.

Os eventos de sincronização são enviados em pacotes curtos que indicam a localização e o comprimento da veranda. Essa estrutura permite controle preciso sobre o tempo sem trocar entre os modos de baixa potência e de alta velocidade durante cada quadro.

Modo de vídeo: Modo de quebra contra Modo de não quebra

No modo de explosão, os dados de píxel são comprimidos para reservar tempo para que o nível da interface volte a baixa potência. Modos não explodidos dependem de pulsos ou eventos sincronizados. - Um modo de pulso sincronizado sem explosão requererá a definição de largura do pulso display.

O modo de explosão ajuda a otimizar o consumo de energia enquanto mantém a transmissão de alta velocidade. Os modos não explosíveis oferecem mais flexibilidade no tempo, mas podem consumir mais energia devido a sinalização contínua.

Considerações

Modo de Vídeo

Operar o display em modo de vídeo requer que os pacotes sejam enviados em um fluxo constante usando o nível de interface de alta velocidade. Enquanto isso assegura renderização em tempo real, também aumenta significativamente a energia do sistema. O processador de anfitrião terá que ser capaz de comunicar à velocidade de transmissão de dados de alta velocidade e, como resultado, exigir mais energia para operar no modo de alta velocidade.

Memória Externa

A memória externa pode ser usada para armazenar o buffer de quadros remotamente do display. No entanto, ela introduz desafios como limitações de tempo e uso adicional de energia. O buffer de quadros deve ser constantemente refrescado para evitar flickering e perda de imagem.

Eficiência de custos

Mostras que não contêm uma localização interna de memória do framebuffer são muitas vezes menos caros. Essa economia de custos muda responsabilidades como gerenciamento da memória ou sincronização para controladores do sistema. Existem duas opções disponíveis quando o RAM interno não é fornecido pelo display. O processador de anfitrião pode fornecer memória de visualização se há o suficiente para suportar os gráficos de alto nível. A outra opção é usar o modo de vídeo onde os dados da imagem são transmitidos e não armazenados.

FAQ

Q1: O que faz MIPI DSI superior para sistemas incorporados?
Display MIPI DSI têm a vantagem de gráficos de alto nível com uma complexidade reduzida de rotulagem de sinais, design de PCB e custos de hardware.

Q2: A MIPI DSI pode operar com baixa energia?
A interface MIPI DSI pode funcionar com muito baixa energia para preservar a vida da bateria.

Q3: Quantos periféricos podem controlar o SIM do MIPI?
O MIPI DSI pode comandar até quatro periféricos usando esse ID virtual do canal.

Q4: O que acontece se meu display não tem RAM interno?
Você deve usar o modo de vídeo ou atribuir memória externa capaz de suportar taxas contínuas de refrescamento.

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