MIPI DSI (Display Serial Interface) to szybki interfejs szeregowy opracowany przez MIPI Alliance do łączenia procesorów z wyświetlaczami. Pierwotnie zaprojektowany z myślą o urządzeniach mobilnych, takich jak smartfony i tablety, jest dziś szeroko stosowany w systemach wbudowanych i przemysłowych. MIPI DSI działa na warstwie fizycznej MIPI D-PHY, której niskonapięciowa sygnalizacja różnicowa o małej amplitudzie (inny standard niż LVDS) zapewnia wysokie przepływności przy niskim poborze mocy i obsługuje rozdzielczości do Full HD i wyższe.
W porównaniu ze starszymi interfejsami (RGB, LVDS) MIPI DSI wymaga mniejszej liczby przewodów, co pozwala budować smuklejsze urządzenia i upraszcza integrację. Dane są przesyłane torami danych (od 1 do 4) oraz torem zegarowym, w kilku trybach transmisji (Burst, Non-Burst), z obsługą zaawansowanych funkcji, takich jak sterowanie podświetleniem i reset. Interfejs ten stał się preferowanym rozwiązaniem dla nowoczesnych wyświetlaczy o dużej gęstości pikseli.
Jak działa MIPI DSI?
MIPI DSI działa na warstwie fizycznej MIPI D-PHY: jeden tor zegarowy i od jednego do czterech torów danych, z których każdy jest parą różnicową. W trybie high-speed tory przenoszą dane wideo z szybkością od kilkuset megabitów do kilku gigabitów na sekundę na tor, z wykorzystaniem sygnalizacji różnicowej o małej amplitudzie; w trybie low-power przełączają się na wolniejszą sygnalizację niesymetryczną (single-ended), za pomocą której host wysyła polecenia i odczytuje rejestry.
Wyświetlacz DSI pracuje w jednym z dwóch trybów. W trybie wideo (video mode) host przesyła piksele w sposób ciągły, podobnie jak w interfejsie RGB. W trybie poleceń (command mode) panel ma własną pamięć ramki, a host wysyła jedynie aktualizacje, co oszczędza energię, gdy obraz jest przeważnie statyczny. Zanim na ekranie cokolwiek się pojawi, panel zwykle wymaga od hosta sekwencji inicjalizacyjnej złożonej z poleceń DCS – zob. inicjalizacja wyświetlacza.
MIPI DSI, LVDS i RGB – porównanie
| MIPI DSI | LVDS | Równoległy RGB | |
|---|---|---|---|
| Linie | 1–4 tory danych + tor zegarowy (do 10 przewodów) | 4–5 par na kanał | Do 28 przewodów (24 bity danych + sterowanie) |
| Typowe rozdzielczości | Od małych wyświetlaczy do Full HD i wyższych | Do Full HD (dwa kanały) | Zwykle do ok. 1280×800 |
| Długość połączenia | Krótkie – na płytce lub taśmą flex | Możliwe dłuższe odcinki kabla | Krótkie |
| Typowy host | Mobilne i wbudowane układy SoC | Procesory przemysłowe, komputery PC | Mikrokontrolery i układy SoC |
Na co zwrócić uwagę przy wyborze wyświetlacza MIPI DSI
- Liczba torów i maksymalna przepływność na tor obsługiwana zarówno przez procesor, jak i przez panel.
- Tryb wideo czy tryb poleceń oraz to, czy panel wymaga od hosta sekwencji inicjalizacyjnej.
- Wersja D-PHY po stronie hosta – starsze procesory ograniczają przepływność na tor.
- Długość i prowadzenie taśmy flex – DSI jest przeznaczony do krótkich połączeń; przy większych odległościach może być potrzebny mostek do LVDS lub eDP.
- Obsługa sterowników w systemie operacyjnym, np. sterownik panelu w Linuksie dla zastosowanego kontrolera wyświetlacza.
