MIPI主要開關參數
1.關斷隔離:為了保持有源時鐘/數據路徑的信號完整性,要求開關具備的關斷隔離性能。對于200mV、共模失配(common-modemismatch)5mV的高速MIPI差分信號,開關路徑之間的關斷隔離應該為-30dBm或更好。
2.差分延遲差:差分對內部信號間的延遲差(skew)(差分對內延遲差)和時鐘與數據通道差分交叉點之間的延遲差(通道間延遲差)必需降至50ps或更小。對于這些參數,這類開關的業界同類延遲差性能目前在20ps到30ps之間。
3.開關阻抗:在選擇模擬開關時,第三個主要考慮事項是導通阻抗(RON)和導通電容(CON)的阻抗特性的折衷選擇。MIPID-PHY鏈路支持低功耗數據傳輸和高速數據傳輸模式。開關的RON應該平衡選擇以優化混合工作模式的性能。理想情況下,這一參數應該分別針對每一個工作模式而設定。結合每一模式的RON,并保持很低的開關CON對保持接收端的壓擺率(slewrate)十分重要。一般規則是,使CON低于10pF將有助于避免高速模式下通過開關的信號轉換時間的惡化(延長)。
5、MIPI接口優點
MIPI接口的模組,相較于并口具有速度快,傳輸數據量大,功耗低,抗干擾好的優點,越來越受到客戶的青睞,并在迅速增長。例如一款具備MIPI和并口傳輸的8M的模組,8位并口傳輸時,需要至少11根的傳輸線,高達96M的輸出時鐘,才能達到12FPS的全像素輸出;而采用MIPI接口僅需要2個通道6根傳輸線就可以達到在全像素下12FPS的幀率,且消耗電流會比并口傳輸低大概20MA。由于MIPI是采用差分信號傳輸的,在設計上需要按照差分設計的一般規則進行嚴格的設計,關鍵是需要實現差分阻抗的匹配,MIPI協議規定傳輸線差分阻抗值為80-125歐姆。
上圖是個典型的理想差分設計狀態,為了保證差分阻抗,線寬和線距應該根據軟件仿真進行仔細選擇;為了發揮差分線的優勢,差分線對內部應該緊密耦合,走線的形狀需要對稱,甚至過孔的位置都需要對稱擺放;差分線需要等長,以免傳輸延遲造成誤碼;需要注意一點,為了實現緊密的耦合,差分對中間不要走地線,PIN的定義上也避免把接地焊盤放置在差分對之間(指的是物理上2個相鄰的差分線)。
6、MIPI的通道模式和線上電平
在正常的操作模式下,數據通道處于高速模式或者控制模式。在高速模式下,通道狀態是差分的0或者1,也就是線對內P比N高時,定義為1,P比N低時,定義為0,此時典型的線上電壓為差分200MV,請注意圖像信號僅在高速模式下傳輸;在控制模式下,高電平典型幅值為1.2V,此時P和N上的信號不是差分信號而是相互獨立的,當P為1.2V,N也為1.2V時,MIPI協議定義狀態為LP11,同理,當P為1.2V,N為0V時,定義狀態為LP10,依此類推,控制模式下可以組成LP11,LP10,LP01,LP00四個不同的狀態;MIPI協議規定控制模式4個不同狀態組成的不序代表著將要進入或者退出高速模式等;比如LP11-LP01-LP00序列后,進入高速模式。下圖為線上電平的圖示。