在汽車、物聯(lián)網(wǎng)和多媒體應用中，對相機和顯示屏的使用正在不斷增加，設計人員需要多種圖像和顯示接口解決方案，來滿足日益嚴格的功率和性能要求。傳統(tǒng)上，設計人員采用MIPI相機串行接口（CSI-2）和顯示串行接口（DSI），使用它們來連接圖像傳感器或顯示屏，將其與應用處理器或移動應用（如智能電話）中的SOC相連。然而，由于MIPI接口的可靠優(yōu)點和成功實現(xiàn)，它們現(xiàn)已在眾多新應用中得到實施，如高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）、信息娛樂、可穿戴設備、增強/虛擬現(xiàn)實頭戴式裝置。在本文中，介紹了設計人員在汽車、物聯(lián)網(wǎng)和多媒體應用中實施MIPI DSI和CSI-2的方式，以便能夠多次使用相機和顯示屏輸入輸出，同時滿足其帶寬和功率需求。

MIPI CSI-2和DSI：使用在移動應用
在過去的10年內(nèi)，移動市場尤其是智能電話增長巨大，選擇了MIPI CSI-2和DSI接口以便在移動設備中使用多個相機和一些顯示屏。使用這些接口，能夠在主機和裝置之間實現(xiàn)低功率、低延遲和低成本的芯片-芯片連接，設計人員能夠?qū)⒌头直媛屎透叻直媛氏鄼C及顯示屏連接在一起。這兩種接口采用了相同的物理層，即MIPI D-PHY，使用它來講數(shù)據(jù)傳輸至應用處理器或SOC（圖1）。

圖1：移動應用中的MIPI DSI和CSI-2實現(xiàn)

移動應用中的MIPI接口

在圖2中，展示了在ADAS和娛樂信息應用中實施的MIPI相機和顯示接口。在當今的汽車中，安裝了多臺攝像機，前部、后部和側(cè)面，以便能夠查看駕駛員周圍360度的情形。在這類實施方案中，MIPI CSI-2圖像傳感器與圖像信號處理器相連，圖像信號處理器隨后與橋式裝置相連，從而使得整個模塊與汽車主系統(tǒng)相連。在某些情況下，車載娛樂信息系統(tǒng)采用了DSI，用以實現(xiàn)使用了相同實施方案的顯示接口。

圖2：使用MIPI DSI和CSI-2規(guī)范的ADAS應用示

MIPI為汽車應用提供了一整套規(guī)范（圖3）：

DSI：用于駕駛員信息、無反顯示和娛樂信息。

CSI：用于ADAS應用、備用相機、防撞、無反光鏡車輛和車內(nèi)乘客信息獲取。

其他接口：用于傳感器連接的MIPI I3C，用于嵌入式和可移動卡存儲的JEDEC UFS，以及SoundWire和RFFE。

圖3：在汽車應用中使用MIPI聯(lián)盟規(guī)范（MIPI聯(lián)盟的圖像）

物聯(lián)網(wǎng)應用中的MIPI接口

有多種形式的物聯(lián)網(wǎng)SOC，我們在此介紹部件或接口的一個超級集合，包括典型情況下用于物聯(lián)網(wǎng)SOC中的MIPI。CSI-2，可能的DSI，以及包含SOC視覺處理部件的處理器。存儲部件包括，用于低功耗DRAM的LPDDR，以及用于嵌入式閃存的嵌入式多媒體卡（EMMC）。對于有線和無線通訊，在諸多規(guī)范中進行了杠桿調(diào)節(jié)，如低功耗藍牙、安全數(shù)據(jù)輸入輸出（SDIO）和USB，具體情況與目標應用相關。為了確保傳輸至云和儲存在裝置中的數(shù)據(jù)安全，安全是一個基本部分，它主要由多種引擎組成，如真隨機數(shù)發(fā)生器和加密算法加速器。

在一個部件中連接了數(shù)十個或更多傳感器，它是具有I2C或I3C和串行外圍接口（SPI）的傳感器及控制子系統(tǒng)。I3C是一種新的MIPI規(guī)范，它采納了I2C和SPI的關鍵特性，并將其統(tǒng)一在一起，同時保留了雙線串行接口。系統(tǒng)設計人員能夠在裝置中連接大量傳感器，同時將功耗將至最低，并降低部件成本和實施成本。與此同時，通過使用單個I3C總線，制造商能夠?qū)碜圆煌瑥S家的多種傳感器組合在一起，從而實現(xiàn)新的概念，同時還能支持更長的電池壽命和性價比系統(tǒng)。

多媒體應用中的MIPI接口

MIPI相機和顯示接口的新使用情形出現(xiàn)在多媒體應用中，如具有高分辨率相機和顯示屏的虛擬/增強顯示裝置。在這類裝置中，接口負責傳輸和接收來自多種源的多個圖形，隨后對其進行處理，并以極限質(zhì)量發(fā)送給用戶。下面給出了三個多媒體應用實施示例：