1. DSI 概述
DSI(Display Serial Interface)是由 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)联盟制定的一种高速串行显示接口标准,主要用于移动设备(如智能手机、平板电脑、车载显示屏等)与显示面板之间的通信。它利用差分信号传输数据,降低功耗,同时提高数据传输速率。
2. DSI 主要名称及描述
(1)DSI Host(主机)
描述:DSI 主机通常位于 SoC(System on Chip)内部,负责生成 DSI 数据并通过 DSI 链路传输给显示面板。作用:
负责 DSI 数据打包(Packetization)。控制 DSI 硬件协议,包括时序和速率设定。发送显示控制指令(如 DCS 命令)。传输显示图像数据至显示面板。
(2)DSI Device(设备)
描述:DSI 设备通常指显示面板,它作为 DSI 总线的从设备(Slave),用于接收 DSI 主机发送的控制指令和图像数据。作用:
解析并执行 DSI 主机发送的 DCS 命令,如屏幕开关、亮度调节等。接收并渲染图像数据,驱动显示屏工作。
(3)DSI Lane(数据通道)
描述:DSI 采用串行通信架构,主要由 Clock Lane(时钟通道) 和 Data Lanes(数据通道) 组成。作用:
Clock Lane(时钟通道):提供同步时钟信号,确保数据传输稳定。Data Lanes(数据通道):
DSI 可配置 1~4 条数据通道(Lane),每条数据通道均为差分对(Differential Pair),用于高速传输数据。1 Lane 可达 1~1.5 Gbps,4 Lane 可达 6 Gbps 以上。数据采用双向通信模式(双向 Lane 可用于低功耗模式下读取面板状态)。
(4)DSI Packet(数据包)
描述:DSI 采用数据包传输方式,每个数据包包括 数据头(Data Header, DH) 和 有效负载数据(Payload)。作用:
数据头包含同步信息、数据类型、数据长度等。有效负载数据存储具体的图像或命令信息。DSI 设备根据数据包类型执行相应的操作(如渲染图像或执行控制指令)。
(5)DSI Mode(模式)
描述:DSI 主要有 命令模式(Command Mode) 和 视频模式(Video Mode) 两种模式。作用:
命令模式(Command Mode):
通过 DCS(Display Command Set)发送指令给面板。适用于刷新率较低的场景,如 OLED 显示屏。采用帧缓存(Frame Buffer),仅在必要时更新屏幕。
视频模式(Video Mode):
直接传输像素数据,不存储在面板缓存中。适用于 LCD 显示屏,需持续传输数据以维持屏幕刷新。依赖 DSI Host 的时序控制,避免丢帧。
(6)DCS(Display Command Set)
描述:DCS 是 MIPI DSI 规范定义的一组标准化显示控制命令集。作用:
通过 DSI 发送命令控制显示面板的行为,如屏幕开关、亮度调节、Gamma 校正等。典型命令:
0x28:Display OFF(关闭屏幕)0x29:Display ON(打开屏幕)0x2A:设置列地址(Column Address Set)0x2B:设置行地址(Row Address Set)
(7)LP Mode(低功耗模式)和 HS Mode(高速模式)
描述:
DSI 具有两种不同的信号传输模式,以优化功耗和传输速率。
作用:
LP Mode(Low Power Mode):
低速串行传输(< 10 Mbps),用于发送控制命令(DCS 命令)。适用于低功耗场景,如待机模式或屏幕参数调整。
HS Mode(High-Speed Mode):
高速差分信号传输,速率可达 1~6 Gbps(取决于 Lane 数量)。适用于视频模式或高速图像数据传输。
(8)EOTP(End Of Transmission Packet)
描述:EOTP 是 DSI 传输完成标志包,指示一次完整的数据传输已完成。作用:
确保数据传输完整性,防止数据丢失。用于诊断和调试 DSI 传输问题。
(9)DSI PHY(物理层)
描述:DSI 采用 D-PHY 或 C-PHY 作为物理层标准。作用:
D-PHY(常见):使用 差分对(Differential Pair) 进行数据传输,支持 LP/HS 模式。C-PHY(新标准):采用 三进制编码(3-wire signaling),提高数据吞吐量并减少功耗。
3. DSI 主要优势
低功耗:支持 LP Mode,在非数据传输时减少功耗。高带宽:可配置多个数据通道(1~4 Lane),支持 6 Gbps 以上的高速传输。高效数据传输:采用数据包传输,减少开销,提高传输效率。支持双模式:适用于 OLED(命令模式)和 LCD(视频模式)。广泛应用:被主流智能手机、平板、车载显示屏采用,支持高分辨率屏幕(如 2K、4K)。