छोटे आकार की एमआईपीआई इंटरफ़ेस एलसीडी स्क्रीन, तेज़ प्रतिक्रिया, सरल डिज़ाइन

वैश्विक 5जी और एआई बुद्धिमान युग के आगमन के साथ, हार्डवेयर उत्पादों के सीपीयू चिप्स के प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ है, और एलसीडी स्क्रीन इंटरफेस की आवश्यकताओं में भी वृद्धि हुई है। एमआईपीआई हाई-स्पीड ट्रांसमिशन इंटरफेस की मांग बढ़ रही है। एमआईपीआई इंटरफेस की एलसीडी स्क्रीन हमेशा 3.5 इंच या उससे अधिक की रही हैं। उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्क्रीन के लिए, 3.5-इंच एलसीडी स्क्रीन से नीचे छोटे आकार की स्क्रीन के लिए बाज़ार में कोई एमआईपीआई इंटरफ़ेस उत्पाद नहीं हैं। अनुसंधान और विकास की लंबी अवधि और बढ़े हुए निवेश के बाद, हमारी कंपनी ने विभिन्न प्रकार के छोटे आकार के एमआईपीआई इंटरफ़ेस एलसीडी स्क्रीन लॉन्च किए हैं, जिनमें 2.0-इंच एमआईपीआई इंटरफ़ेस और 2.4-इंच एमआईपीआई इंटरफ़ेस, 2.8-इंच एमआईपीआई इंटरफ़ेस, 3.0-इंच एमआईपीआई शामिल हैं। इंटरफ़ेस, 3.2 इंच एमआईपीआई इंटरफ़ेस एलसीडी स्क्रीन आईपीएस सामग्री से बनी है, जो डिस्प्ले प्रभाव, देखने के कोण और डेटा ट्रांसमिशन गति के मामले में बाजार में तैयार एलसीडी स्क्रीन से काफी बेहतर है, ताकि जरूरतों को पूरा किया जा सके। छोटे आकार के एमआईपीआई इंटरफ़ेस एलसीडी स्क्रीन के लिए ग्राहक। ये दोनों उत्पाद अब बड़े पैमाने पर उत्पादन आपूर्ति में घरेलू और विदेशी ग्राहकों के बराबर हैं।
एमआईपीआई को विशेष रूप से उच्च गति (डेटा ट्रांसफर) मोड में कम-आयाम सिग्नल स्विंग का उपयोग करके पावर-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए तैयार किया गया है। चित्र 2 एमआईपीआई के सिग्नल स्विंग की तुलना अन्य विभेदक तकनीकों से करता है।
चूंकि एमआईपीआई डिफरेंशियल सिग्नल ट्रांसमिशन का उपयोग करता है, इसलिए डिज़ाइन को डिफरेंशियल डिज़ाइन के सामान्य नियमों के अनुसार सख्ती से डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है। मुख्य बात अंतर प्रतिबाधा मिलान प्राप्त करना है। एमआईपीआई प्रोटोकॉल निर्धारित करता है कि ट्रांसमिशन लाइन का अंतर प्रतिबाधा मान 80-125 ओम है।
एमआईपीआई को विशेष रूप से उच्च गति (डेटा ट्रांसफर) मोड में कम-आयाम सिग्नल स्विंग का उपयोग करके पावर-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए तैयार किया गया है। चित्र 2 एमआईपीआई के सिग्नल स्विंग की तुलना अन्य विभेदक तकनीकों से करता है।
चूंकि एमआईपीआई डिफरेंशियल सिग्नल ट्रांसमिशन का उपयोग करता है, इसलिए डिज़ाइन को डिफरेंशियल डिज़ाइन के सामान्य नियमों के अनुसार सख्ती से डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है। मुख्य बात अंतर प्रतिबाधा मिलान प्राप्त करना है। एमआईपीआई प्रोटोकॉल निर्धारित करता है कि ट्रांसमिशन लाइन का अंतर प्रतिबाधा मान 80-125 ओम है।

चित्र 2: कई लोकप्रिय अंतर-स्विंग तकनीकों के लिए सिग्नल आयामों की तुलना

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एमआईपीआई एक अंतर क्लॉक लेन (लेन) और 1 से 4 तक एक स्केलेबल डेटा लेन निर्दिष्ट करता है, जो प्रोसेसर और बाह्य उपकरणों की जरूरतों के अनुसार डेटा दर को समायोजित कर सकता है। इसके अलावा, एमआईपीआई डी-पीएचवाई विनिर्देश केवल डेटा दर सीमा देता है, और एक विशिष्ट ऑपरेटिंग दर निर्दिष्ट नहीं करता है। किसी एप्लिकेशन में, उपलब्ध डेटा लेन और डेटा दरें इंटरफ़ेस के दोनों सिरों पर डिवाइस द्वारा निर्धारित की जाती हैं। हालाँकि, वर्तमान में उपलब्ध एमआईपीआई डी-पीएचवाई आईपी कोर प्रति डेटा लेन 1 जीबीपीएस तक स्थानांतरण दर प्रदान कर सकता है, जिसका निस्संदेह मतलब है कि एमआईपीआई वर्तमान और भविष्य के उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
MIPI को डेटा इंटरफ़ेस के रूप में उपयोग करने का एक और बड़ा फायदा है। एमआईपीआई नए स्मार्टफोन और एमआईडी डिजाइनों के लिए उपयुक्त है क्योंकि एमआईपीआई डीएसआई और सीएसआई-2 आर्किटेक्चर नए डिजाइनों में लचीलापन लाते हैं और एक्सजीए डिस्प्ले और 8 मेगापिक्सेल से अधिक कैमरों जैसी आकर्षक सुविधाओं का समर्थन करते हैं। नए एमआईपीआई-सक्षम प्रोसेसर डिज़ाइन द्वारा पेश की गई बैंडविड्थ क्षमताओं के साथ, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले दोहरे स्क्रीन डिस्प्ले और/या दोहरे कैमरे जैसी नवीन सुविधाओं को अब एकल एमआईपीआई इंटरफ़ेस का उपयोग करने पर विचार किया जा सकता है।
इन क्षमताओं को शामिल करने वाले डिज़ाइन में, MIPI सिग्नल के लिए डिज़ाइन और अनुकूलित उच्च-बैंडविड्थ एनालॉग स्विच, जैसे कि फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर के FSA642, का उपयोग कई डिस्प्ले या कैमरा घटकों के बीच स्विच करने के लिए किया जा सकता है। FSA642 एक उच्च-बैंडविड्थ ट्रिपल डिफरेंशियल सिंगल-पोल डबल-थ्रो (एसपीडीटी) एनालॉग स्विच है जो दो परिधीय एमआईपीआई उपकरणों के बीच एक एमआईपीआई क्लॉक लेन और दो एमआईपीआई डेटा लेन साझा करने में सक्षम है। ऐसे स्विच कुछ अतिरिक्त लाभ प्रदान कर सकते हैं: गैर-चयनित उपकरणों से आवारा संकेतों (स्टब्स) का अलगाव, और बढ़ी हुई रूटिंग और परिधीय प्लेसमेंट लचीलापन। एमआईपीआई इंटरकनेक्ट पथ पर इन भौतिक स्विचों के सफल डिजाइन को सुनिश्चित करने के लिए, बैंडविड्थ के अलावा, कुछ कुंजी स्विच मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए:

1. ऑफ-आइसोलेशन: सक्रिय घड़ी/डेटा पथ की सिग्नल अखंडता को बनाए रखने के लिए, स्विचों को कुशल ऑफ-आइसोलेशन प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। 5mV के अधिकतम सामान्य-मोड बेमेल के साथ 200mV के हाई-स्पीड MIPI अंतर सिग्नल के लिए, स्विच पथों के बीच ऑफ-आइसोलेशन -30dBm या बेहतर होना चाहिए।

2. विभेदक विलंब अंतर: अंतर जोड़ी के आंतरिक संकेतों (अंतर जोड़ी के भीतर देरी अंतर) और घड़ी और डेटा चैनलों के अंतर क्रॉसिंग बिंदुओं के बीच देरी अंतर (चैनलों के बीच देरी अंतर) के बीच देरी अंतर (तिरछा) ) को घटाकर 50 पीएस या अधिक छोटा किया जाना चाहिए। इन मापदंडों के लिए, स्विच के इस वर्ग के लिए उद्योग का सर्वोत्तम श्रेणी का अंतर विलंब प्रदर्शन वर्तमान में 20 पीएस से 30 पीएस की सीमा में है।

3. स्विच प्रतिबाधा: एनालॉग स्विच का चयन करते समय तीसरा प्रमुख विचार ऑन-रेजिस्टेंस (आरओएन) और ऑन-कैपेसिटेंस (सीओएन) की प्रतिबाधा विशेषताओं के बीच व्यापार-बंद है। एमआईपीआई डी-पीएचवाई लिंक कम-पावर डेटा ट्रांसफर और हाई-स्पीड डेटा ट्रांसफर मोड दोनों का समर्थन करता है। इसलिए, मिश्रित कार्य मोड के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए स्विच के आरओएन को संतुलित तरीके से चुना जाना चाहिए। आदर्श रूप से, यह पैरामीटर प्रत्येक ऑपरेटिंग मोड के लिए अलग से सेट किया जाना चाहिए। प्रत्येक मोड के लिए सर्वोत्तम RON का संयोजन और स्विचिंग CON को कम रखना रिसीवर पर स्लीव रेट को बनाए रखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। एक सामान्य नियम के रूप में, CON को 10 pF से नीचे रखने से उच्च गति मोड में स्विच के माध्यम से सिग्नल संक्रमण समय के क्षरण (विस्तार) से बचने में मदद मिलेगी।

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समानांतर पोर्ट की तुलना में, एमआईपीआई इंटरफ़ेस के मॉड्यूल में तेज गति, बड़ी मात्रा में प्रेषित डेटा, कम बिजली की खपत और अच्छे विरोधी हस्तक्षेप के फायदे हैं। यह ग्राहकों द्वारा अधिक पसंद किया जा रहा है और तेजी से बढ़ रहा है। उदाहरण के लिए, MIPI और समानांतर पोर्ट ट्रांसमिशन दोनों के साथ एक 8M मॉड्यूल को 12FPS पूर्ण-पिक्सेल आउटपुट प्राप्त करने के लिए कम से कम 11 ट्रांसमिशन लाइनों और 96M तक की आउटपुट क्लॉक की आवश्यकता होती है; जबकि MIPI इंटरफ़ेस का उपयोग करने के लिए केवल 2 की आवश्यकता होती है, पूर्ण पिक्सेल के तहत 12FPS की फ्रेम दर चैनल में 6 ट्रांसमिशन लाइनों के साथ प्राप्त की जा सकती है, और वर्तमान खपत समानांतर पोर्ट ट्रांसमिशन की तुलना में लगभग 20MA कम होगी। चूंकि एमआईपीआई डिफरेंशियल सिग्नल ट्रांसमिशन का उपयोग करता है, इसलिए डिज़ाइन को डिफरेंशियल डिज़ाइन के सामान्य नियमों के अनुसार सख्ती से डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है। मुख्य बात अंतर प्रतिबाधा मिलान प्राप्त करना है। एमआईपीआई प्रोटोकॉल निर्धारित करता है कि ट्रांसमिशन लाइन का अंतर प्रतिबाधा मान 80-125 ओम है।
उपरोक्त चित्र एक विशिष्ट आदर्श विभेदक डिज़ाइन स्थिति है। अंतर प्रतिबाधा सुनिश्चित करने के लिए, सॉफ़्टवेयर सिमुलेशन के अनुसार लाइन की चौड़ाई और लाइन रिक्ति का सावधानीपूर्वक चयन किया जाना चाहिए; अंतर रेखा का लाभ उठाने के लिए, अंतर रेखा युग्म को अंदर कसकर जोड़ा जाना चाहिए, और रेखा का आकार सममित होना चाहिए। यहां तक ​​कि थ्रू होल्स की स्थिति को भी सममित रूप से रखा जाना चाहिए; बिट त्रुटियों के कारण होने वाली ट्रांसमिशन देरी से बचने के लिए अंतर रेखाओं की लंबाई बराबर होनी चाहिए; इसके अलावा, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि टाइट कपलिंग प्राप्त करने के लिए, अंतर जोड़ी के बीच में ग्राउंड वायर का उपयोग न करें, और पिन की परिभाषा भी सबसे अच्छी है, अंतर जोड़ी के बीच ग्राउंड पैड रखने से बचें (संदर्भित करते हुए) भौतिक रूप से आसन्न विभेदक रेखाएँ)।
निम्नलिखित संक्षेप में एमआईपीआई के चैनल मोड और ऑनलाइन स्तर का परिचय देता है। सामान्य ऑपरेशन मोड में, डेटा चैनल हाई-स्पीड मोड या कंट्रोल मोड में होता है। हाई-स्पीड मोड में, चैनल स्थिति अंतर 0 या 1 है, अर्थात, जब लाइन जोड़ी में P, N से अधिक है, तो इसे 1 के रूप में परिभाषित किया गया है, और जब P, N से कम है, तो इसे 0 के रूप में परिभाषित किया गया है। इस बार, सामान्य लाइन वोल्टेज अंतर 200MV है, कृपया ध्यान दें कि छवि संकेत केवल उच्च गति मोड में प्रसारित होता है; नियंत्रण मोड में, उच्च स्तर का विशिष्ट आयाम 1.2V है। इस समय, पी और एन पर सिग्नल विभेदक सिग्नल नहीं हैं बल्कि एक दूसरे से स्वतंत्र हैं। जब P 1.2V है, N जब यह भी 1.2V है, तो MIPI प्रोटोकॉल स्थिति को LP11 के रूप में परिभाषित करता है। इसी प्रकार, जब P 1.2V है और N 0V है, तो परिभाषित स्थिति LP10 है, इत्यादि। नियंत्रण मोड में, यह एलपी11, एलपी10, एलपी01 और एलपी00 से बना हो सकता है। विभिन्न राज्य; एमआईपीआई प्रोटोकॉल निर्धारित करता है कि नियंत्रण मोड के चार अलग-अलग राज्यों से बना अलग-अलग समय हाई-स्पीड मोड में प्रवेश करने या बाहर निकलने का प्रतिनिधित्व करता है; उदाहरण के लिए, LP11-LP01-LP00 अनुक्रम के बाद, हाई-स्पीड मोड दर्ज करें। नीचे दिया गया चित्र रेखा स्तर का एक चित्रण है।