MIPI DSI 协议（上）

MIPI DSI（Mobile Industry Processor Interface - Display Serial Interface）是由MIPI联盟制定的高速串行显示接口协议，专为移动设备及嵌入式显示场景设计，核心目标是在应用处理器（AP）与显示面板之间建立高效、低功耗、抗干扰的数据传输链路，如今已成为智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、车载显示等产品的主流显示接口标准。作为替代传统并行RGB接口的串行方案，它通过精简信号线、优化传输机制，在大幅提升带宽的同时降低了功耗与电磁干扰，完美适配现代显示设备对高分辨率、高刷新率、小型化的核心需求，从入门级智能手表的小尺寸屏幕到高端手机的2K@144Hz AMOLED屏，再到车载智能座舱的多联屏，都能看到它的身影。

MIPI DSI协议采用分层架构设计，从底层到高层依次涵盖物理层（PHY）、通道管理层、协议层与应用层，各层级协同工作，既保证了信号传输的稳定性，又提供了灵活的功能扩展能力。物理层作为协议的基础，直接定义了信号的电气特性与传输模式，核心采用差分信号传输，包含1个时钟通道和1-4个数据通道（Lane），每个通道均由两根互连线组成，支持高速（HS）和低功耗（LP）两种工作模式。HS模式采用低压差分信号（摆幅100mV-300mV），专为大批量像素数据传输设计，单通道速率可达80Mbps-2.5Gbps，通过DDR（双边沿采样）技术，在时钟频率不变的情况下将传输效率提升一倍；LP模式则采用单端驱动（摆幅0-1.2V），速率最高10Mbps，主要用于传输控制命令、配置参数等低速数据，且仅Lane0支持双向通信，其他数据通道均为高速单向传输，这种双模设计实现了高速传输与低功耗的精准平衡。

通道管理层的核心作用是实现多通道数据的并行分发与重组，当需要传输大量图像数据时，它会将原始数据按通道数量拆分为多组，通过多个数据通道同时发送至接收端，接收端再通过该层将多通道数据还原为完整的原始序列，大幅提升整体传输带宽。例如，4个数据通道满配时，理论总带宽可达到10Gbps以上，足以支撑8K@60fps超高清视频的实时传输。协议层则负责数据的封装与校验，所有传输的命令和数据均以数据包形式存在，分为短数据包（4字节，仅含包头）和长数据包（4字节包头+0-65535字节有效数据+2字节校验尾），发送端会自动生成ECC（纠错码）和CRC（循环冗余校验码），接收端通过校验码完成检错与纠错，确保数据传输的准确性。此外，协议层还支持总线控制权交换（TA/BTA操作），当主机需要读取显示面板的状态信息或参数时，可通过Lane0发起控制权请求，从机响应后接管总线并返回数据，传输完成后自动归还控制权。

应用层是协议与显示设备的直接接口，兼容DPI（显示像素接口）、DBI（显示总线接口）和DCS（显示命令集）等行业标准，支持视频模式和命令模式两种核心工作模式。视频模式适用于无内置帧缓冲的显示面板，主机需按照屏幕刷新率持续发送像素数据，控制信号与图像数据以报文形式串行传输，物理层仅工作在HS模式，类似传统RGB接口的持续刷新机制；命令模式则针对带有帧缓冲的显示面板，仅当画面需要更新时，主机才发送增量数据或控制命令，其他时间面板从自身缓冲中读取数据显示，物理层可灵活切换HS或LP模式，尤其适合智能穿戴等低功耗场景。视频模式还进一步细分为非突发同步脉冲模式、非突发同步事件模式和突发模式，其中突发模式可压缩RGB数据传输时间，提升带宽利用率。