現代社會，競爭激烈，對於手機行業，更是如此。在優勝劣汰適者生存的手機行業中，便會湧現出許許多多的不同的創新的點子，比如攝像頭的接口。不同的攝像頭模組廠商也可能會使用不同的接口形式，適應現代手機的高性能高速數據傳輸，從而提高競爭力。本文着重介紹當今比較靈活的、高性價比的攝像頭接口技術標準。

首先介紹MIPI：MIPI聯盟由ARM、諾基亞、意法半導體和德州儀器發起成立，作爲移動行業領導者的合作組織，MIPI目的是把手機內部的接口如攝像頭、顯示屏接口、射頻/基帶接口等標準化，從而減少手機設計的複雜程度和增加設計靈活性。MIPI聯盟下面有不同的WorkGroup，分別定義了一系列的手機內部接口標準，比如攝像頭接口CSI、顯示接口DSI、射頻接口DigRF、麥克風/喇叭接口SLIMbus等。統一接口標準的好處是手機廠商根據需要可以從市面上靈活選擇不同的芯片和模組，更改設計和功能時更加快捷方便。

然後就是CSI：CSI（Camera Serial Interface)是由MIPI（Mobile Industry Processor Interface）聯盟下Camera工作組制定的接口標準，是MIPI聯盟發起的爲移動應用處理器制定的開放標準，該協議爲低成本智能手機細分市場提供了一套靈活的、高性價比的解決方案。CSI接口具有接口少、抗EMI強、速度快、功耗低等優點。CSI-2是MIPICSI第二版，CSI-2由應用層、協議層、物理層組成，最大支持4通道數據傳輸，單線傳輸速度高達1Gb/s[1-2]。

而下圖是傳統攝像頭(Camera)到處理芯片(SOC)的連接接口，需要至少9根線的視頻口（Clock+ 8bit RGB Data）以及一組I2C控制總線。 而且受限於時鐘速度， 傳輸的視頻分辨率也受到限制，這些缺陷就使得傳統攝像頭連接接口註定被淘汰。

而採用了Camera Serial InterfaceCS （CSI）接口的攝像頭到SOC的連接，如下圖所示，可以精簡到一組差分時鐘和一組差分數據線。 如果分辨率提高， 還可以靈活的增加差分數據對來支持，由此減少了負載，加快了數據傳輸。

CSI-2規範定義了發送者和接收者之間傳輸和控制接口的標準數據。數據傳輸接口（指CSI-2）是單向差分串行接口，傳輸數據和時鐘信號；關於CSI-2接口的物理層D-PHY的說明， 後面會專門進行討論， 這裏暫時先不介紹了。詳細的規範也可以參考MIPI聯盟的文檔《MIPI Alliance Specification for D-PHY》[MIPI01]。

下圖是一個標準的MIPI CSI-2的系統框圖連接，包含了CSI-2和CCI發送者和接收者接口，描述了CSI-2發送者和接收者之間的連接關係，是一個典型的攝像頭模型和接收者模型。控制接口CCI（CameraControl Interface）CCI是一個支持400K數據率的雙向控制接口，與I2C接口標準兼容，實現 SOC (CCIMaster)到 CSI-2 TX 端(CCI Slave)的控制。

下圖是CSI-2的應用中概念上的層級結構。從圖中可以看到，CSI-2主要包含了，應用層（Application Layer）， 協議層（Protocol Layer）和物理層（PHY Layer）。

各層描述如下：

應用層（ApplicationLayer）：主要描述了上層數據流中的數據編碼和解析。CSI-2 規範中規定了像素數據到字節的映射。

協議層（Protocol Layer）：包含了幾個不同的子層，每個子層都有各自的明確職責。主要包括，像素/字節打包/解包層（Pixel/Byte Packing/UnpackingLayer），Low Level Protocol Layer(LLP)，通道管理（LaneManagement）層。CSI-2協議層允許多數據流 (CSI-2 TX)共用一個主機處理器端 CSI-2 接收信號接口 （CSI-2 RX）。協議層就可以描述有多少數據流被標記並組合在一起,指定了多數據流怎樣被標記和交叉存取，因此每個數據流可以在SOC處理器CSI-2接收器中被正確的重建，才能把各個數據流正確地恢復出來。。

像素/字節打包/解包層（Pixel/Byte Packing/UnpackingLayer）：CSI-2支持多種像素格式圖像應用，包括從6位到24位每個像素的數據格式。在發射端，數據由本層被髮送到LLP層（Low Level Protocol）前，本層將應用層傳來的數據由像素打包成字節數據；在接收端，執行相反過程，將LLP層發來的數據解包，由字節轉成像素，然後才發送到應用層。8位每像素的數據在本層被傳輸時不會被改變。

LLP（Low LevelProtocol）層：LLP層包括，爲串行數據在傳輸開始（SoT）到傳輸結束（EoT）之間傳輸事件，和傳輸數據到下一層，建立位級和字節級同步的方法。LLP最小數據粒度是一字節。LLP層也包括，每字節中各位數值分佈解釋，即“端”（Endian）分佈。

通道管理（LaneManagement）層：爲性能不斷提升，CSI-2是通道可擴展的。數據通道數目可以是1，2，3，4，這個依賴於應用中的帶寬需求。接口發送端分配（“distributor”功能）輸出數據流到一個或更多通道。在接收端，接口從通道收集字節並將之合併（“merger”功能）成爲重新組合的數據流，恢復原始數據流序列。

數據在協議層是以數據包的形式存在。在接口發送端，添加包頭和可選擇的錯誤校驗信息，一起以數據包的形式通過LLP層來傳輸數據。在接收端，LLP層將包頭剝離，由接收者按照相應邏輯解析數據包，得到有效數據。錯誤校驗信息可以用來檢測收到的數據完整性。

物理層（PHYLayer）：定義了傳輸介質 (electrical conductors，導體),輸入/輸出電路信號的電氣特性（electricalparameters）和時鐘機制（時序）。即如何從串行位流(Bit Stream)中獲取“0”和“1”信號。規範中的這一部分記錄了傳輸介質的特性，並依據時鐘和數據通道之間發信號和產生時鐘的關係規定了電學參數。

信號傳輸開始SOT (Startof Transmission)和傳輸結束EOT (End of Transmission)信號的握手機制被規範化，同樣被規範化的還有其他在傳輸和接收物理層之間能夠傳輸的“帶外”信息(“out of band”)。位級(Bit級)和字節級(Byte級)數據的同步機制等都是在物理層來實現的。

以上就是大體的MIPI CSI-2的層級描述，具體的時序邏輯協議，可以百度上查找，或者小編下次會更新添上，感謝各位讀者的關注與支持。