如何快速捕捉MIPI DSI圖像控制信號

　　MIPI DSI做為圖像顯示接口的標準，如今已被廣泛應用。熟悉的工程師都知道，我們可以通過(guò)一段代碼輕松的將顯示屏點(diǎn)亮，然而對于一塊已經(jīng)點(diǎn)亮的屏，我們該如何準確抓取并分析其控制信號呢?

　　1.1 MIPI DSI概述

　　MIPI是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動(dòng)應用處理器制定的開(kāi)放標準，旨在把手機內部的接口如攝像頭、顯示屏、射頻/ 基帶等標準化，從而減少手機設計的復雜度和增加系統設計的靈活性。MIPI聯(lián)盟下設不同的工作組，MIPI DSI 就屬于 Display 工作組制定的關(guān)于顯示模組接口的規范標準。

　　圖1 MIPI DSI顯示應用

　　MIPI DSI 協(xié)議使用 D-PHY 標準作為物理層傳輸，D-PHY 屬于單向或者半雙工傳輸機制，傳輸狀態(tài)分為低功耗和高速兩種，低功耗(LP)狀態(tài)(1.2V)下最大傳輸速率為 10Mb/s，主要用于傳輸控制命令。高速(HS)傳輸狀態(tài)(0.2V) 下最小80Mb/s 最大1.5Gb/s，用于傳輸高速圖像數據。

　　圖2 D-PHY整體框圖

　　如何準確的捕捉到該圖像顯示信號，那么首先我們要對這兩種傳輸模式有一個(gè)充分的了解：

　　l 如上圖所示，從數據 Lane 的狀態(tài)來(lái)劃分，D-PHY一共分為兩種狀態(tài)，即低功耗狀態(tài)(LP)和高速狀態(tài) (HS)， LP 狀態(tài)下主要是發(fā)送一些控制類(lèi)的命令，數據量相對較小(LP 狀態(tài)下也可以發(fā)送圖像數據，在 LPDT 模式下就可以)，采用單端數據傳輸。HS 狀態(tài)下主要是進(jìn)行大數據量的圖像數據的傳輸，采用差分傳輸。

　　圖3 單端和差分信號

　　l HS 狀態(tài)下，通道狀態(tài)是差分數據0或者1，當 Dp(300mv)比Dn(100mv)高時(shí)定義為 1，當Dn(300mv)比 Dp(100mv)高時(shí)定義為 0，此時(shí)典型的線(xiàn)上差分為 200mv。在 LP 狀態(tài)下，通道狀態(tài)不再是差分信號，而是相互獨立的信號，根據Dp和Dn的電平狀 態(tài)分為 LP11、LP00、LP10、LP01，此時(shí)將1.2V定義為1，將0v定義為 0。

　　圖4 HS、LP狀態(tài)線(xiàn)電平

　　1.2 如何準確分析圖像顯示信號

　　通過(guò)前面的介紹，相信大家已經(jīng)了解到其實(shí)對于MIPI DSI信號我們主要是對其低速初始化控制部分和高速數據傳輸部分進(jìn)行分析，而初始化部分可以說(shuō)是我們整個(gè)信號的敲門(mén)磚，只有準確抓到它的波形，才能分析整個(gè)屏是如何點(diǎn)亮的，才能對其后面的高速信號有一個(gè)正確的分析。

　　首先我們要準確觸發(fā)到其初始化控制信號，一般為低速信號，傳輸速率為10Mb/s，示波器的帶寬最好在200M以上，這樣才能保證信號的準確性，我們采用ZLG致遠電子的ZDS4054Plus 500M帶寬示波器進(jìn)行測試。

　　如下圖所示為我們測試的一塊未知屏控制板的圖像初始化信號，通過(guò)下面的事件表我們可以看到，其工作在LPDT模式下，此模式下可以將屏幕點(diǎn)亮并傳送一些圖像數據，同時(shí)配合標配的協(xié)議解碼功能可以將數據輕松的列舉出來(lái)，便于分析。

　　圖5 MIPI DSI 低速信號測試

　　對長(cháng)時(shí)間監測的數據進(jìn)行數據異常分析時(shí)，可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能，對信號進(jìn)行多窗口異常監測和分析，可就某一個(gè)數據幀或某一個(gè)數據點(diǎn)進(jìn)行分析，通過(guò)查看放大數據細節，找出異常。

　　圖6 雙窗口放大

　　對于初始化部分，低速初始化信號我們可以輕松的抓到，然而對于現在不同的屏幕廠(chǎng)商，其初始化部分不盡相同，如果初始化采用的為高速信號，而我們依然使用低帶寬的示波器，有可能抓不到，或是即使抓到的也是錯誤波形，不能分析，如下圖所示

　　圖7 失真的高速初始化波形

　　所以通過(guò)小編的分析，想必大家也有了一個(gè)簡(jiǎn)單的了解，對于初始化的信號控制部分，如果我們采用常規的1G以下帶寬的示波器沒(méi)有準確抓到，不要灰心，它有可能是一個(gè)高速信號，選用更高帶寬的示波器進(jìn)行分析。因此，一款性能指標優(yōu)異的測試工具可以幫助我們快速定位問(wèn)題，加快研發(fā)進(jìn)程。