CN106572347B

CN106572347B - Mipi信号解析方法和装置

Info

Publication number: CN106572347B
Application number: CN201610920164.5A
Authority: CN
Inventors: 阳芬; 郑增强
Original assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Current assignee: Wuhan Jingce Electronic Group Co Ltd
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: CN106572347A

Abstract

本发明公开了一种MIPI信号解析方法和装置，其方法包括从接收的MIPI信号中分离出HS信号；对HS信号进行解析，根据MIPI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包；从信息包中提取CRC校验值A，并对所述信息包进行帧率、分辨率、ECC、CRC计算，得到CRC实际值B；将CRC校验值A与CRC实际值B进行比较，若两者一致则传输正确，若两者不一致则产生校验错误信息。该装置包括信号接收模块、信号解析模块和信息处理模块。本发明能解析MIPI‑CSI和MIPI‑DSI信号，实现了对信号中出错的信息进行错误统计，并通过可视化的界面展现出来供用户参考，使用户直观地看到MIPI信号的组成、传输链路质量的好坏。

Description

MIPI信号解析方法和装置

技术领域

本发明涉及MIPI液晶模组和摄像头模组测试领域，具体地指一种MIPI信号解析方法和装置。

背景技术

MIPI协议定义了多个应用接口标准，其中比较成熟的接口应用包括DSI(显示接口)和CSI(摄像头)接口，DSI接口针对液晶模组显示应用，CSI接口针对摄像头应用。在对基于MIPI模组(液晶显示模组/摄像头模组)的研发、生产、测试和出厂前调试环节中，需要对MIPI模组进行测试,针对液晶显示模组测试需要提供MIPI-DSI信号源，液晶模组接收到DSI信号源后呈现图像，通过图像质量判断模组的优劣，因此MIPI-DSI信号源的正确与否对测试结果起决定性作用；而针对摄像头模组测试需要采集MIPI-CSI信号，通过对采集到的CSI信号进行分析，调节摄像头的参数，使成像效果达到最佳。因此对CSI信号的采集解析也是关键。以往只是通过示波器测试MIPI模拟信号赋值、频率等是否合格，没有一种支持MIPI-CSI与MIPI-DSI信号解析的方法和装置，并且MIPI高速信号每条通道最高传输速率能到1G以上，低精度的示波器无法精准的测量MIPI高速信号，高精度的示波器成本又很高，且不能精准分析数字端信号。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能解析MIPI-CSI信号的MIPI信号解析方法和装置，实现了对信号中出错的信息进行错误统计，并通过可视化的界面展现出来供用户参考，使用户直观地看到MIPI信号的组成、传输链路质量的好坏。

为实现上述目的，本发明所设计的一种MIPI信号解析方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)从MIPI信号中分离出HS信号；HS信号为MIPI信号中高速低压差分信号，传输高速连续串行数据；

2)对所述HS信号进行解析，将串行数据转化为并行数据，并根据MIPI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包；

3)从信息包中提取CRC校验值A，并对所述信息包进行帧率、分辨率、ECC、CRC计算，得到CRC实际值B；

4)将所述CRC校验值A与CRC实际值B进行比较，若两者一致则传输正确，若两者不一致则产生校验错误信息。

优选地，还包括以下步骤：

5)显示所述帧率和/或分辨率和/或ECC和/或CRC错误率及错误类型。

优选地，所述步骤2中所述MIPI协议为MIPI-CSI协议。

优选地，所述步骤2中所述MIPI协议为MIPI-DSI协议。

优选地，所述CRC实际值B的计算公式为：x16+x12+x5+1，其中x为像素数据，CRC实际值B根据CRC码基本原理按照上述计算公式生成多项式获得CRC校验码。

优选地，还包括如下步骤：

11)从所述MIPI信号中分离出LP信号；LP信号为MIPI信号中低速低功耗信号，传输控制信号和状态信号；

21)对所述LP信号进行解析，将串行数据转化为并行数据，并根据MIPI-DSI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包；

31)从所述信息包中提取CRC校验值A1，并对所述信息包进行帧率、分辨率、ECC、CRC计算，得到CRC实际值B1；

41)将所述CRC校验值A1与CRC实际值B1进行比较，若两者一致则传输正确；若两者不一致则产生校验错误信息。

优选地，步骤21)中对所述LP信号进行解析包括如下步骤：从所述LP信号中恢复出LP传输时钟，然后根据MIPI-DSI协议组包原则找到信号起始包，再以byte为单位将从起始点开始往后的单BIT数据转化成8BIT并行数据。

一种MIPI信号解析装置，其特殊之处在于，该MIPI信号解析装置包括：

MIPI信号接收模块，用于接收MIPI信号，并根据MIPI协议标准从所述MIPI信号中分离出HS信号；

信号解析模块，用于对所述HS信号进行解析，将串行数据转化为并行数据，并根据MIPI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包；

信息处理模块，用于从所述信息包中提取CRC校验值A；以及对所述信息包进行帧率、分辨率、ECC、CRC计算，得到CRC实际值B；并将所述CRC校验值A与CRC实际值B进行比较得到分析结果。

进一步地，所述信号解析模块为CSI信号解析模块或DSI信号解析模块，其中：

所述CSI信号解析模块(4)用于根据MIPI-CSI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包；

所述DSI信号解析模块(7)用于根据MIPI-DSI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包。

更进一步地，该MIPI信号解析装置还包括摄像头或MIPI信号源，所述摄像头或MIPI信号源用于输出所述MIPI信号。

本发明的提供的MIPI信号解析方法和装置，既能解析MIPI-DSI信号又能解析MIPI-CSI信号。通过定量地分析MIPI(DSI/CSI)信号，解析出信号中携带的控制命令，像素包头、包尾、像素数据包等信息，同时对信号中出错的信息进行错误统计，并通过可视化的界面展现出来供用户参考，使用户直观地看到MIPI信号的组成、传输链路质量的好坏等，从而判断信号是否正确、提高测试效率，也为研发人员及其他想了解MIPI协议的人员提供参考帮助，具有容易实现、成本低、实用性高等特点。本发明的有益效果在于：

(1)本发明既支持MIPI-DSI信号解析又支持MIPI-CSI信号解析。两种解析方式相互独立，既能同时处理，又能分开处理。

(2)本发明的接口简单，与信号源端的接口只涉及5对差分数据线，对接方便。

(3)本发明硬件实现方便，可以采用FPGA平台实现该装置，由于采用并行实现方式，进行串并转换后系统工作时钟不超过150MHZ，并不需要采用高性能的FPGA芯片，节约成本。

(4)本发明的MIPI信号解析结果支持实时刷新，并通过可视化界面显示，比用示波器看波形更直观、方便，为分析信号提供便利。

(5)本发明具有容易实现、成本低、实用性高等特点。

附图说明

图1为本发明MIPI信号自动测试装置的框图。

图2为DSI信号组成结构示意图。

图3为CSI信号组成结构示意图。

图中：摄像头1，MIPI信号源2，信号接收模块3，CSI信号解析模块4，CSI信息处理模块5，界面显示模块6，DSI信号解析模块7，DSI信息处理模块8。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明所提供的一种MIPI信号自动测试装置，包括摄像头1、MIPI信号源2、信号接收模块3、信号解析模块、信息处理模块和界面显示模块6，其中信号解析模块包括CSI信号解析模块4和DSI信号解析模块7，信息处理模块包括CSI信息处理模块5和DSI信息处理模块8。

摄像头1用于提供MIPI-CSI信号；MIPI信号源2用于提供MIPI-DSI信号。信号接收模块3用于根据协议标准对接收到的数据进行分离。CSI信号解析模块4用于对分离出的HS信号进行解析，提取CSI信息包。CSI信息处理模块5用于对获取到的CSI信息包进行计算分析，统计出错状态，上传分析结果。DSI信号解析模块7用于对分离出的LP信号、HS信号进行解析，提取DCS控制指令、DSI信息包。DSI信息处理模块8用于对获取到的DCS控制指令、DSI信息包进行计算分析，统计出错状态，上传分析结果。界面显示模块6用于显示分析结果。

MIPI信号源2输出的MIPI-DSI信号与摄像头1输出的MIPI-CSI信号分别进入信号接收模块3。信号接收端口3分别接收MIPI-DSI、MIPI-CSI信号，按照协议标准对接收到的数据进行分离，分离出DSI-LP(low power低功耗)信号、DSI-HS(high speed)信号和CSI-HS(high speed)信号。DSI信号解析模块7分别对DSI-LP信号和DSI-HS信号进行解析，提取DSI-LP链路中携带的控制指令及DSI-HS链路中携带的同步包、像素包、像素长度、结束包、校验包等数据。CSI信号解析模块4对CSI-HS信号进行解析，提取CSI-HS链路中携带的同步包、像素包、像素长度、结束包、校验包等数据。DSI信息处理模块8对获取到的DSI包信息进行分析，统计出错状态，上传分析结果等。CSI信息处理模块5对获取到的CSI包信息进行分析，统计出错状态，上传分析结果等。上位机界面6将用户关心的信息，比如错帧率、分辨率、包头、包尾等信息分DSI、CSI栏进行显示。MIPI信号自动测试装置支持DSI信号解析与CSI信号解析并行处理，也支持单独处理，可通过上位机界面灵活设置也可设为自动检测状态：只要链路中有信号就自动检测并解析，这种方式就可以减少和上位机界面交互。

MIPI-DSI信号由LP和HS信号(除了标示有LP其他都是HS)组成，LP信号和HS信号链路均由长包/短包组合而成，协议规定的HS包组合方式有2种，BURST方式和NON_BURST方式，附图简要说明BURST方式下的DSI信号组成情况。图2表示的是BURST方式下的DSI信号组成情况。

MIPI-CSI信号由LP和HS信号组成，本发明只解析CSI的HS信号，CSI-HS信号由长、短包组成，其组成方式、包携带的内容与DSI的HS组包不同，需要区别对待。图3表示的是CSI信号的组成情况。其中虚线框表示本发明可以支持带虚线框包的CSI信号解析也支持不带虚线框包的CSI信号解析。

LP信号与HS信号均包括有长包和短包，其中短包由SOT字节、数据类型字节、两个命令字字节及一个校验字节组成。长包长度不限，由SOT字节、数据类型字节、数据长度两字节、N个数据字节及两个个校验字节组成，其中DSI信号中的帧同步包、行同步包、CSI信号中的帧头同步包、行头同步包、帧尾同步包、行尾同步包等属于短包，像素包及长度大于3字节的控制指令包等属于长包。

本发明一种MIPI信号解析方法的具体步骤包括：

1)根据MIPI协议标准，MIPI-DSI信号与MIPI-CSI信号在物理层的传输都是基于D-PHY协议标准，物理链路上有4对差分数据线和1对差分时钟线，因此对MIPI-DSI、MIPI-CSI信号的接收端可以采用同样的信号接收模块3进行信号接收。信号接收模块3收到这5对差分数据后，按照D-PHY协议标准对这些数据进行分离，分离出一对LP(low power低功耗)信号和4对HS(high speed)信号,其中连接MIPI信号源2的信号接收模块3将1对LP信号与4对HS信号送到DSI解析模块7进行解析，连接摄像头1CSI接口的信号接收模块3将4对HS信号送到CSI解析模块4进行解析。

2)CSI信号解析模块4对接收到的HS信号进行解析，首先将并行的4路单BIT串行数据转化成4路8BIT并行数据，然后对并行的4路数据进行字对齐，使4路数据起始点保持一致，再根据MIPI-CSI协议组包原则提取出帧头起始包、帧结束包、行头同步包，行尾同步包、像素包，进而提取出这些包的包头——数据类型、包尾——ECC/CRC、包长度等信息包，最后将提取出的信息包传给CSI信息处理模块5。

3)DSI解析模块7对接收到的LP信号与HS信号进行分别处理。

31)LP信号的处理流程：DSI解析模块7首先从收到的一对LP信号中恢复出LP传输时钟，然后根据MIPI-DSI协议组包原则找到信号起始包，再以byte为单位将从起始点开始往后的单BIT数据转化成8BIT并行数据，从byte数据中提取出包头——数据类型字节、包尾——ECC/CRC校验字节、dcs控制指令等信息包，最后将提取出的这些信息包传给DSI信息处理模块8。

32)HS信号的处理流程：DSI解析模块7首先将并行的4路单BIT串行数据转化成4路8BIT并行数据，然后对并行的4路数据进行字对齐，使4路数据起始点保持一致，再根据上位机定义的路数对4路数据进行整理，并根据MIPI-DSI协议组包原则从定义的路数中提取出帧同步包、行同步包、像素包，进而提取出这些包的包头——数据类型、包尾——ECC/CRC、包长度等信息包，最后将提取出的信息包传给DSI信息处理模块8。

步骤2)与步骤3)并无先后顺序，可以同时进行亦可以单独进行。

4)CSI信息处理模块5对CSI解析模块4送来的信息包进行存储、分析及统计处理，可以根据实际需要进行扩展，现列举以下几个常用处理步骤：

41)对收到的信息包进行存储。存储空间的大小取决于存储资源，存储资源多可以多开辟些存储空间，存储空间少则可少存储些信息包，比如可以存储一帧图像中特定行的长、短包数据(特定指通过上位机界面设置参数值)，或者存储整帧图像的长、短包数据。

42)对接收到的长、短包数据进行分析整理，得到有用信息，比如DCS控制指令、根据帧同步包进行计算得到的帧率，根据行同步包及像素包长计算得到的分辨率，根据ECC/CRC值进行ECC/CRC校验得到的统计校验结果等。下面以CRC校验为例做简要说明。

a)从长包中提取出的CRC校验值标记为A。

b)对该长包中携带的像素数据重新进行CRC计算，CRC计算公式如下：CRC16-CCITT：x16+x12+x5+1生成多项式，x为像素数据。计算出的CRC值实际值B。

c)将新算出来的CRC校验值A与CRC实际值B进行比较，如果两者值一致则传输正确，如果不一致则传输链路中存在数据错误，将比较结果发送给上位机。

d)每出现一次校验错误则错误累加寄存器进行加一，并统计错误出现概率，将CRC错误出现次数及出现概率结果发送给上位机。

43)所提取出的有用信息及分析、统计结果都发送到界面显示6。

5)DSI信息处理模块8对DSI解析模块7送来的信息包进行存储、分析及统计处理，处理流程与CSI信息处理模块4一样，只是送进该模块的源数据内容有差异。

步骤4)与步骤5)并无先后顺序，可以同时进行亦可以单独进行。

6)界面显示6接收到CSI/DSI信息处理模块送来的统计信息后，通过界面分类进行显示，DSI相关信息放一栏，CSI相关信息放另一栏。每栏界面显示内容可以涉及：帧率显示、分辨率显示、ECC错误率，CRC错误率、数据包类型显示、通道数显示、DCS控制指令显示、像素数据显示等。每项显示内容代表的含义举例说明：

帧率显示值、分辨率值与实际值不匹配，说明源端输出的信号有问题，需要检查源端信号。

CRC错误率不为0，说明传输的像素数据中存在错误，可能是传输链路存在干扰。

数据包类型与协议规定的类型不匹配，说明源端输出的信号有问题，需要检查源端信号。

DCS控制指令与模组需要的指令不匹配，说明源端输出的信号有问题，需要检查源端信号。

7)界面显示6显示的内容可以通过按键进行实时刷新和清零，方便用户查看。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种MIPI信号解析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)从MIPI信号中分离出HS信号；

2)对所述HS信号进行解析，将串行数据转化为并行数据，并根据MIPI协议组包原则从所述并行数据中提取出信息包，所述MIPI协议包括MIPI-CSI协议和MIPI-DSI协议；

4)将所述CRC校验值A与CRC实际值B进行比较，若两者一致则传输正确，若两者不一致则产生校验错误信息；

5)显示所述帧率和/或分辨率和/或ECC和/或CRC错误率及错误类型；

还包括如下步骤：

11)从所述MIPI信号中分离出LP信号；

2.根据权利要求1任一项所述的MIPI信号解析方法，其特征在于：所述CRC实际值B的计算公式为：x¹⁶+x¹²+x⁵+1，其中x为像素数据。

3.根据权利要求1所述的MIPI信号解析方法，其特征在于，步骤21)中对所述LP信号进行解析包括如下步骤：从所述LP信号中恢复出LP传输时钟，然后根据MIPI-DSI协议组包原则找到信号起始包，再以byte为单位将从起始点开始往后的单BIT数据转化成8BIT并行数据。

4.一种根据权利要求1所述的MIPI信号解析方法的装置，其特征在于：所述装置包括：

5.根据权利要求4所述的MIPI信号解析方法的装置，其特征在于：所述信号解析模块为CSI信号解析模块(4)或DSI信号解析模块(7)，其中：

6.根据权利要求5所述的MIPI信号解析方法的装置，其特征在于：所述装置还包括摄像头(1)或MIPI信号源(2)，所述摄像头(1)或MIPI信号源(2)用于输出所述MIPI信号。