camera介面之MIPI聯盟淺談
本文系微信公眾號《大話成像》，知乎專欄《all in camera》原創文章，轉載請註明出處。
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電子行業的協議往往是由大公司或者聯盟所主導制定的。也只有大量的需求和實際的開發經驗才能促使技術的發展和統一。在手機上有一個針對元器件介面的重要協議聯盟MIPI聯盟。
我們往往會說camera器件的介面是MIPI，LVDS的或者並口等等。其實這更多的是一種口頭化的表示，往往當我們說MIPI的時候。我們指的是符合MIPI-CSI2協議的介面。
在介紹MIPI協議聯盟之前首先需要介紹下在camera領域中常見的介面協議。
1並口：早期camera的解析度不大的時候camera的主要介面是並口。後來MIPI制定了CPI（Camera Parallel Interface）協議來規範這個介面。
2 LVDS：Camera link標準是由美國自動化工業學會AIA定製、修改、發布。其根本還是基於LVDS的傳輸原理。AIA的成員主要是視覺配件製造商，系統集成商，終端使用者和OEM廠商。目前在工業相機中使用的比較多。
3 MIPI：由於MIPI聯盟的成員多為手機和移動設備的製造或者供應商。因此MIPI協議族在移動設備領域佔據了很大的地位。一般現在我們說的MIPI是指CSI2協議。之前該協議主要是建立在D-phy物理層協議的，目前新的C-phy物理層協議也在逐漸被採用。而我們常說的camera I2C介面在MIPI中有專門的一個CCI（Camera control interface）來對應。
隨著智能手機的迅速普及，高清手機攝像頭已經成為了標配。目前，智能手機普遍擁有多個攝像頭，一般前置攝像頭一個或兩個，後置攝像頭兩個。而手機上之所以能把攝像頭模組做到這麼小，我們不得不感謝MIPI聯盟 (MIPI Alliance)。MIPI聯盟最初由四家半導體及手機巨頭，ARM，Nokia，STMicroelectronics和TexasInstruments，於2003年創立。該組織的創立，為手機模組小型化的發展打下了堅實的基礎。直到今日，MIPI組織已經在全球範圍內發展了300餘家成員，擁有18個工作組，其中有12個活躍的工作組。
MIPI成員包括眾多手持設備廠商，OEM廠商，軟體供應商，半導體廠商，IP工具提供商，測試設備商，相機製造商和PC廠商。在過去的十幾年裡，MIPI聯盟已經在手機生態圈起草了45項規格。這些規格現已不僅僅應用於每個人的手機中，在平板電腦（PAD），PC，工業電子設備，醫療領域也有廣泛應用。
MIPI的全稱是移動工業處理機介面（英文： Mobile Industry Processor Interface），所以MIPI是英文全稱的首字母縮寫。MIPI聯盟是一個非盈利性組織。從聯盟名稱我們就可以看出，它建立的目的是統一移動設備的軟硬體介面規格，簡化移動設備從分離元器件到產品的工作，使各個廠商的處理器及晶元能以統一的規格協同工作。MIPI聯盟起草的規格滿足了移動設備在苛刻條件下工作要求，包括：高帶寬，低功耗和低電磁干擾。
MIPI聯盟目的是把手機內部的介面如攝像頭、顯示屏介面、射頻/基帶介面等標準化，從而減少手機設計的複雜程度和增加設計靈活性。MIPI聯盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機內部介面標準，比如攝像頭介面CSI、顯示介面DSI、射頻介面DigRF、麥克風/喇叭介面SLIMbus等。統一介面標準的好處是手機廠商根據需要可以從市面上靈活選擇不同的晶元和模組，更改設計和功能時更加快捷方便。下圖是按照MIPI的規划下一代智能手機的內部架構。
如今，MIPI聯盟有18個的工作組，分別聚焦於不同的領域。它們分別是：
Analog Control Interface，關注模擬控制介面；
Battery Interface (MIPI BIF; akind ofsmart batteryinterface)，關注電池介面；
Camera:camera Serial Interface， 關注相機串列介面；
Debug，關注調試介面；
DigRF，關注RF介面；
Display (Display Serial Interface)，關注顯示串列介面；
High Speed SynchronousInterface，關注高速同步介面；
Low Latency Interface，關注低延時介面；
Low Speed Multipoint Link (SLIMbus)，關注低速多點連接；
Marketing，參與市場活動；
PHY，關注物理層；
Reduced Input/Output WorkingGroup (RIO)，關注降低輸入/輸出的工作量；
RF Front-End Working Group(RFFE)，RF前端工作組；
Sensor Work Group (I3C)，感測器工作組；
Software Investigation Group，軟體調查工作組；
Technical Steering Group，技術導向工作組（制定技術方向）；
Test Working Group，測試工作組；
UniPro,includingM-PHY,used byMobile PCIe
下面以框圖形式，形象的說明了MIPI聯盟在移動設備領域涉及的方方面面。
MIPI工作組的任務只是聚焦於移動設備的介面技術規格，如電氣信號特性和介面的通信協議。工作組並不會對應用處理器（AP）和外設的所有介面制定相關標準。其它的標準委員會通過JEDEC，USB， PCI等組織進行定義。
MIPI聯盟的成員根據貢獻程度不同，被分為四類：
採用者：應用MIPI規格開發MIPI兼容產品。所有的公司都可以申請成為MIPI聯盟的採用者。
貢獻者：有所有採用者的權利，外加參與工作組定義MIPI規格的機會。
發起人：由委員會從貢獻者中選出。每一位發起人擁有所有的貢獻者權利，外加一個董事會的選舉席位。
創始人：擁有永久的董事會席位和所有的發起人權利。
MIPI聯盟在協議所制定的協議主要是用於設備內部的介面協議。主要集中於應用，數據鏈路和物理層協議。以camera相關協議為例。MIPI有如下的分層描述。等到後面詳細介紹CSI部分的時候我們會給大家詳細描述。
由於公眾號的研究領域基於圖像處理方面，所以後續文章會和大家陸續分享MIPI聯盟涉及圖像方面的PHY層規格，CSI 協議。
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