最近公司可能要用mipi C-PHY，提前看下協(xié)議，看編碼技術(shù)有點意思，寫下來分享一下。后續(xù)準備再寫下參數(shù)要求（S參數(shù)及電氣參數(shù)）和一致性測試，由于mipi是會員制，沒有找到C-PHY的CST文檔，如讀者中誰有相關(guān)文檔，請私聊，非常感謝。

本文檔描述了一個名為C-PHY的高速串行接口，它在帶寬有限（bandwidth limited channels，看有的人說C的含義就是channel limit）的通道上提供高吞吐量性能，用于連接到外設(shè)，包括顯示器和攝像頭。

C-PHY基于三相符號編碼技術(shù)，通過三線每個符號2.28位信息，目標是2.5gs/s。C-PHY與D-PHY有許多共同的特征；許多部分是由D-PHY改編而成。C-PHY被設(shè)計為能夠與D-PHY在相同的IC引腳上共存，從而可以開發(fā)雙模器件。

主要特征：

1）三相符號編碼，效率高；

2）5進制，每7個符號傳輸16bit信息，效率16/7=2.28；

3）傳輸數(shù)據(jù)最低單位是16bit，必須是16的整數(shù)倍；

4）支持雙向傳輸，支持非對稱傳輸（速率不同）

5）分Master和Slave；

6）沒有單獨的時鐘線，采用嵌入式時鐘

高速發(fā)射電路有2種，其中T1實現(xiàn)比較簡單，僅能用于低速傳輸；T2相對復(fù)雜，主要用來匹配輸出mid電壓，如下圖：

A、B、C都有三種電平狀態(tài)（高、中、低），但是協(xié)議規(guī)定不能同時傳輸相同電平，則剩余共有6個組合狀態(tài)，分別命名為±X，±Y，±Z，具體對應(yīng)關(guān)系如下表：

具體實現(xiàn)方式，以+X舉例PU_A為1，PD_A為0，A線上發(fā)送端上面的MOS管導(dǎo)通，下面的MOS管截止。

PU_B為0，PD_B為1，B線上發(fā)送端下面的MOS管截止，下面的MOS導(dǎo)通。

接收端三線的端接匹配都使能。根據(jù)電阻分壓原理，可以得到A的電平為3/4V，B的電平1/4V。PU_TC 和PD_TC同時為1，兩個MOS全部導(dǎo)通，從而C上的電平為1/2V。如下圖所示：

實際上C-PHY是通過計算兩線之間差值來確定狀態(tài)的，也就是上述6個狀態(tài)和差值有具體對應(yīng)關(guān)系，如下表：

表中，1/2V代表的是strong 1；1/4V代表的是weak 1；-1/4V代表的是weak 0；-1/2V代表的是strong 0。

綜上，C-PHY測試眼圖的時候，會有3個眼睛，當然眼圖要求不止下圖一個，待后續(xù)講測試的時候再討論，如下圖：

以上介紹了這么多，但是C-PHY的編碼和信息傳輸并不是通過6個狀態(tài)直接完成的，而是通過狀態(tài)的切換來實現(xiàn)（反人類呀）。

由于共有6個狀態(tài)，那么每個狀態(tài)就有5個不同的狀態(tài)可供轉(zhuǎn)換（也就是5進制的由來），具體如下圖所示：

是不是看的有點頭暈，不過還沒完！還需要引進3個名詞frp=flip（翻轉(zhuǎn)）、rotate（旋轉(zhuǎn)）和polarity（反極性）。

每個狀態(tài)都有5個不同狀態(tài)可被切換，然后通過FRP的組合分別代表，如下圖：

什么含義呢？f=1代表極性變化，但不旋轉(zhuǎn)，而且rp兩個符號位無效；f=0代表rp符號位有效；r=1代表順時針旋轉(zhuǎn)；r=0代表逆時針旋轉(zhuǎn)；p=1代表極性變化；p=0代表極性不變。

例如000的含義是逆時針旋轉(zhuǎn)且極性不變，當上個狀態(tài)是+X，則代表現(xiàn)在狀態(tài)變成了+Z；001的含義是逆時針旋轉(zhuǎn)且極性改變，仍然假設(shè)上個狀態(tài)是+X，則現(xiàn)在狀態(tài)變成了-Z了。

最后，端到端的傳輸過程是什么樣呢，如下圖所示，16bit先轉(zhuǎn)換成7個符號（每個符號3位，共21位），然后并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，輸送到符號編碼器和3個線的驅(qū)動器，接收端流程相反。

具體16bit數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符號是通過查表的方式完成，具體如下表：

例如數(shù)據(jù)0x4fff），查表得知7個符號是S1=(1,X,X)，S2~S6=(0,1,1)。

首先0x4fff在0x4000~0x4fff區(qū)域，則f=（0,0,0,0,0,0,1），順序是S6~S1；至于r和p，通過下式得知： 0x4fff=（0100 1111 1111 1111）=（0,1,0,0,ro6,po6……ro1,po1）

審核編輯 黃宇