基于FPGA的MIPI-DSI发送接口设计与实现

发布时间：2020-05-15 20:35

【摘要】：随着移动电子设备的娱乐功能日渐强大,为提升显示效果,其搭载的显示屏分辨率也越来越高,如今1080P的手机已成为市场主流,4K手机也已有公司试水。显示屏分辨率的提升带来的挑战是图像数据传输速率的爆炸式增长,传统的视频显示接口已不再适用。MIPI-DSI是MIPI联盟针对移动设备制定的串行数字图像显示接口协议,由于其高速和低功耗的特性,在现今的移动产业具有广泛的应用。在此背景下,本文设计并实现了一种基于FPGA的MIPI-DSI发送接口电路,传输速率可达500Mbps。本文首先简要介绍了MIPI-DSI协议的内容,以及与其密切相关的MIPI-DCS命令集和MIPI-DPHY物理层标准;然后详细介绍了发送接口的电路设计,其按照协议的结构层次划分为物理层、通道管理层、协议层和应用层四个功能模块,其中物理层由模拟电路和逻辑电路两部分组成,其余模块均由逻辑电路实现,采用Verilog语言设计;之后基于HyperLynx平台对模拟电路进行了仿真,以验证其电气特性是否符合MIPI协议,同时基于Modelsim平台对逻辑电路进行了功能仿真,以验证各个模块的逻辑功能;最后设计并搭建了测试电路,对接口的性能及功能进行了测试。仿真和测试结果表明,发送接口电路的输出信号符合MIPI协议的电气规范,并且可以在500Mbps的数据速率下驱动外围显示模块显示动态图像,实现了MIPI-DSI视频传输功能。
【图文】：

于传输高速数据的高速信号线和用于传输控制选的低功耗逃逸模式（Low-Power Escape Mod速数据通信采用突发模式，，可以传输任意长度由两根线组成。因此，最简单的 DPHY 配置只输低压差的差分信号，且在发送端和接收端都，线路上传输单端信号，无需阻抗匹配。高速送器、接收器和传输线路的性能决定，DPHY束，大部分应用场合的单通道传输速率在 80 到，增加数据通道可以提高 DPHY 的传输速率。0Mbps。由一个或多个高速单元、一个或多个低功耗单时驱动两条线路传输差分信号，低功耗单元则号。控制逻辑电路负责与上层协议通信，根据指的具有所有功能的 DPHY 通道（数据或时钟）

13图 3- 2 发送接口顶层模块框图表 3- 4 发送接口顶层逻辑模块端口功能描述类型 功能描述LK_FREQ 参数 像素时钟频率_CLK_FREQ 参数 字节时钟频率（=数据速率/串化因子K_DIV 参数 低速时钟除数（=BYTE_CLK/LP_CL参数 显示分辨率（行）参数 显示分辨率（列）_WIDTH 参数 像素数据宽度
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN791;TP334.7

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐涵;康晓斌;;数字电路设计中有限状态机的应用[J];数字技术与应用;2014年10期

2 王书朋;高腾;;基于双边滤波器的红外图像条纹噪声消除算法[J];红外技术;2014年09期

3 ;Xilinx、Northwest Logic和Xylon联合推出低成本MIPI接口[J];电脑与电信;2014年09期

4 李凯;;MIPI CSI/DSI简介及信号和协议测试方法[J];国外电子测量技术;2012年03期

5 Min-Jie Chong;;通过示波器探头响应改善MIPI设计裕量[J];电子设计技术;2012年01期

6 夏玫;顾国华;陈钱;隋修宝;;IRFPA两点校正的定标温度选择方法研究及实现[J];红外技术;2011年03期

7 ;MIPS科技加入MIPI联盟以支持手机标准接口开发[J];单片机与嵌入式系统应用;2011年02期

8 ;新思科技发表最新MIPI IP解决方案[J];电子与电脑;2010年04期

9 帅金晓;颜永红;彭琰;罗江平;;双线性插值图像放大算法优化及硬件实现[J];核电子学与探测技术;2009年01期

10 宋岩峰;邵晓鹏;徐军;;基于双平台直方图的红外图像增强算法[J];红外与激光工程;2008年02期

相关硕士学位论文 前3条

1 郑文杰;SerDes接收系统中低功耗时钟数据恢复电路的设计[D];东南大学;2016年

2 沈磊;MIPI高速数据接口的研究与实现[D];湖南大学;2013年

3 苏晓峰;基于MIPI规范的LCD驱动接口设计[D];华南理工大学;2011年

本文编号：2665599