MPI DSI は、最新の電子デバイスのプロセッサと LCD の間で一般的に使用されているシリアル インターフェイスを指します。 手頃な価格であることに加えて、最新のモバイルデバイスでの使用を可能にするさまざまな機能を提供します。 MIPI は、MIPI アライアンスの最新かつ革新的な製品です。 MIPI アライアンスは、Samsung や Intel などの主要なモバイル業界の 1 つです。 同社は革新的なインターフェイスで知られており、DSI もその 1 つです。 ただし、この記事では、DSI の仕組み、その動作モデル、機能、実際のアプリケーションについて詳しく説明します。
MIPI DSI および MIPI DSI-2 とは何ですか?
MIPI DSI は、プロセスとディスプレイ間の接続を作成する高速インターフェイスを指します。 スマートフォン、タブレット、ラップトップ、自動車はすべてディスプレイ インターフェイスを必要とします。 このインターフェイスは、低コスト、高性能、低 EMI、低消費電力により、これらの条件に完全に適合します。 ただし、インターフェイスの規格により PIN が減少します。 これにより、両方のデバイスとモジュール間の互換性を維持しながら、設計の複雑さが最小限に抑えられます。
一方、MIPI DSI-2 は、プロセッサと高解像度のディスプレイの間に高帯域幅でスケーラブルな接続を作成します。 UHD でビデオを転送し、豊かな視覚体験を提供します。 8K プラスの解像度と 120fps のリフレッシュ レートを備えています。 それ以外にも、コストが削減され、消費電力が削減され、さまざまなモジュールやデバイス間の複雑さが最小限に抑えられます。
ただし、MIPI DSI-2 は DSI の最新バージョンを指します。 MIPI DSI-2 のより高い帯域幅レートが DSI と大きく異なる点です。 一方、どちらも MIPI D-PHY の同様の層で動作します。 さらに、両方ともMIPIアライアンスに属しています。 ここでの工夫は、MIPI DSI-2 インターフェイスが C-PHY の物理層でも動作することです。
MIPI通信レベル
MIPI には 2 つのレベルの通信が含まれています。 インターフェースとパケットレベル。 前者は低レベルの通信を管理し、前者は高レベルの通信を管理します。 ただし、どちらも高速インターフェイス モードと低速インターフェイス モードで動作します。
· インターフェースレベル
ここでは、電力構成とデータ速度のレートを示す最初のレベルを考慮します。 同時に、高速モード、低電力モード、超低電力モードの 3 つのモードが含まれています。 各モードは、パケット レベルでのデータの開始と終了を決定します。 さらに、モードの使用法によって、プロセッサーとモジュール ディスプレイの製造と機能が完全に決まります。
· パケットレベル
このレベルの通信は、画像形式のデータをパケットでディスプレイ インターフェイスに送信するのに役立ちます。 短いパケットには 4 バイトが含まれますが、最も長いパケットには 6 ～ 25.451 バイトが含まれます。 ただし、各パケット タイプによって、データ、エラー接続、およびサイズが決まります。 短いパッケージは、イメージのないコマンド データを送信するのに最適であると考えられます。 同時に、画像データも含まれる複数バイトのデータを含むコマンドを送信するには、長いパケットが最適であると考えられます。
特徴
この MIPI DSI モバイル インターフェイスは、さまざまなタイプのデバイスでの使用に最適なさまざまなタイプの機能を提供します。 これらの機能には次のようなものがあります。
・高速データ転送
このインターフェースにより、高速での高いデータ転送速度が可能になります。 データの送信速度は通常、最大で数 Gbps になります。 ただし、これは表示更新が速くなり、ビデオをスムーズに再生するのに役立ちます。 さらに、高速データ伝送により、シームレスで応答性の高いユーザー エクスペリエンスが保証されます。
· 低消費電力
MIPI DSI は、バッテリー消費が少なく、バッテリーをより長く持続できる電力効率の高いデバイスを指します。 このインターフェイスは低電力モードと省電力オプションを使用しており、デバイスのエネルギー消費量を削減します。 しかし、最適な管理により発熱が抑えられ、効率的な作業が可能になります。
· 差動信号送信
このインターフェースは、差動信号方式でデータを送信します。 ただし、差動信号は信号の完全性を高めながら電磁インターフェースを最小限に抑えます。 さらに、プロセッサホストとモジュールディスプレイ間の堅牢で信頼性の高い通信が可能になります。
· 複数のデータレーン
この MIPI DSI インターフェイスでは、通常 1 ～ 4 の範囲の複数のデータ ラインを使用できます。複数のデータ ラインを一緒に使用すると、データの送信速度と全体の帯域幅が向上します。 したがって、帯域幅が改善され、高解像度ディスプレイでのリフレッシュ速度が向上します。
· 制御チャネルとデータチャネル
このインターフェースには、さまざまな個別のデータおよび制御チャネルが含まれています。 データ チャネルは、デバイスがプロセスから LCD ディスプレイにデータ パッケージを送信するのに役立ちます。 ただし、制御チャネルは、構成設定や電源管理などのコマンドをディスプレイに送信するのに役立ちます。
・表示コマンドセット
これには、表示操作を管理する標準化されたコマンド セット全体が含まれています。 このコマンド セットは、さまざまな種類の表示機能を提供します。 ただし、これには、明るさ、ディスプレイ構成、電源管理の制御が含まれます。 さらに、この規格により、インターフェイスで互換性のある接続を作成できるようになり、デバイスの統合が簡素化されます。
· 柔軟性と拡張性
MIPI DSI は基本的に、色深度、解像度、ディスプレイの種類においてより高い柔軟性を提供します。 さらに、ディスプレイのさまざまなテクノロジーをサポートしています。 これには、OLED および LCD パネルが含まれます。 ただし、これにより、インターフェイスは将来のディスプレイ技術の最新の進歩に対応できるようになります。
· 業界での採用
その驚くべき機能により、MIPI DSI はさまざまな業界で普及しました。 ただし、最も多く使用されているのはモバイル業界です。 さらに、スマートフォンにディスプレイを取り付ける規格にもなりました。 ただし、広く受け入れられるようになったことで、コンポーネントとデバイス間の互換性が向上します。
MIPI DSI 動作モード
MIPI には 2 種類の DSI 通信モードが含まれています。 これらの通信プロトコルには次のものが含まれます。
・コマンドモード
このタイプのモードは、確立されたディスプレイのレジスタにコマンドを送信することによって動作します。 さらに、短いパッケージと長いパッケージの両方を使用して、動作モードを高速から低速に変更します。 コマンド モードにはディスプレイ レジスタが必要なため、フレーム バッファに RAM が含まれるディスプレイでのみ動作します。 ディスプレイのメモリには少なくとも 2 バイトのデータが必要なため、これは通常ショート パッケージ送信で動作します。
・ビデオモード
内部メモリを含まないディスプレイ モジュールはこのモードを利用します。 非常に高速で動作し、ホストプロセッサからモジュールディスプレイにデータを連続的に送信します。 このタイプのビデオ モードでは、ホスト プロセッサはリアルタイム ピクセルでデータ ストリーミングを送信し、ディスプレイとのインターフェイスを作成します。
MIPI DSI を使用する利点
MIPI DSI はさまざまな種類のメリットを提供します。 その中には、低コスト、低消費電力、低 EMI などがあります。 さらに、使用するピンの数が少なく、高帯域幅のインターフェイスが含まれており、立体視データ送信もサポートしています。
代表的なアプリケーション
MIPI インターフェイスは、その名前が示すように、モバイルやスマートフォンで使用されます。 ただし、スマート メーター、スマートウォッチ、ビデオ ゲーム プレーヤー、タブレット、ラップトップ、VR および AR ハンドセットでも使用できます。 その他、電話機のディスプレイや組み込みディスプレイセットにも使用されています。
MIPIインターフェース
MIPI はモバイル インターフェイスの一種を指します。 これは、スマートフォン デバイス プロセッサの基本規格とみなされます。 MIPI Alliance がこの標準を作成しました。 MIPI には、さまざまなデバイス用のさまざまなサブインターフェイスが含まれています。 これらのインターフェースには次のものが含まれます。
MIPI CSI
CSI は、ホストのプロセッサとモジュール カメラの間に高速シリアル インターフェイスを作成します。 D-PHY の物理層で最大 4 ラインのデータを操作します。 1 秒あたり最大 4GB の出力を提供します。 ただし、差分時間の 1 つの共有レーンを使用します。 さらに、CSI には、カメラを制御するための 12C の別のインターフェイスも含まれています。 さらに、CSI はデータのパッケージ送信もサポートします。 これは、エラーの検出と行の管理に役立ちます。
MIPI DSI
MIPI のシリアル ディスプレイ インターフェイスは、プロセッサ ホストとモジュール ディスプレイ間の高速接続を指します。 CSI と同様に、MIPI DSI は 1 つの相互差動ラインとともに 4 つのデータ ラインで動作します。 ただし、DSI の出力は CSI よりも低く、最大 1 秒あたり 1 GB に達します。
結論
MIPI DSI は、プロセッサとディスプレイ間の信頼性が高く耐久性のあるシリアル インターフェイスの 1 つとして機能します。 これは、より高いリフレッシュ レートと 8K の範囲にわたる高解像度を必要としないタイプのディスプレイで使用されます。 したがって、DSI-2 はこれらのアプリケーションに最適であることがわかります。 さらに、この急速に成長している技術はスピードが速く、さまざまな種類の最新のエレクトロニクスに広く使用されています。
