液晶显示器的接口类型很多，包括RGB接口、LVDS接口、eDP接口、MIPI-DSI接口、HDMI接口等。这些接口的定义/协议/特性都不一样，所以我一直想对这些接口电路做一个总结。由于涉及内容较多，可分为以下几个系列：

液晶接口设计系列1:基于eDP接口屏的硬件电路设计

液晶界面设计系列之二：基于LVDS界面屏的硬件电路设计

液晶接口设计系列之三：基于MIPI DSI接口屏的硬件电路设计

液晶接口设计系列之四：基于HDMI接口屏的硬件电路设计

液晶接口设计系列5:液晶背光驱动电路原理及硬件设计

这是第三个基于MIPI DSI接口屏的——系列硬件电路设计。

1、The MIPI Alliance（MIPI联盟）

MIPI联盟成立于2003年，是一个标准组织，旨在促进移动设备设计中硬件和软件的标准化，从而简化许多不同且快速变化的技术的集成。通过手机内部接口的标准化，如摄像头接口、显示接口、射频/基带接口，降低了手机设计的复杂度，增加了设计的灵活性。

2、MIPI协议

MIPI联盟下有不同的工作组，分别定义了一系列手机内部接口标准，如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风/扬声器接口SLIMBUS等。也就是说，MIPI不是一个单一的接口或协议，而是包含一整套协议和标准，以满足各种子系统的独特要求。MIPI的标准极其复杂，包括很多应用领域，如下图所示。

整个结构还是三层：应用层、协议层、物理层。这里我们重点讨论显示协议，即DSI(显示串行接口)协议。

3、MIPI-DSI（显示接口协议，LCD就是涉及到这个）

MIPI-DSI是一个应用于显示技术的串行接口。它以串行方式向外围设备(实际上是液晶显示器)发送像素信息或指令，并从外围设备读取状态信息或像素信息。在传输过程中，它享有自己独立的通信协议，包括数据包格式和纠错检测机制。下图是MIPI-DSI接口的简单示意图。

基于MIPI接口的液晶显示如下：

MIPI-DSI由应用层、协议层、信道管理层和物理层组成。

让我们在下面分别介绍这些层。因为硬件设计主要处理PHY层，所以我们将重点放在PHY层。

4、MIPI-DSI PHY（物理接口，硬件就是和

这个打交道）

①物理层功能：将通道管理层并行数据转换成串行数据发送；将接收到的串行数据转换成并行数据，传输给通道管理层

②信号接口：一个时钟lane，两根线一个Dp，Dn；数据lane，两根线一个Dp，Dn；数据lane的数量1~4个不等，其中只有lane0是双向的（低速模式双向，高速模式也只能是单向），其他的都只能是单向（高速模式单向）。（解释一下，为什么lane0是双向的，因为有些时候需要向LCD读取一些LCD相关的数据信息）

③信号电平：信号有两种工作状态，高速模式状态（HS）和低速模式状态（LP）。在每一个状态下，信号电平不一样。

△高速模式状态（HS）：信号对差分模式，其实就是LVDS电平，不过差分电压为200mV（标准LVDS差分电压350mV，如果有兴趣，可以看看本系列二）；

△低速模式状态（LP）：单端模式，0-1.2V

5、MIPI-DSI 通道管理层

主要功能：将要发送的数据，按照字节为单位（MIPI-DSI是按照字节传输的，从低位到高位），分配到各个数据lane上；将lane上接收到的数据，恢复成原来的字节顺序。

6、MIPI-DSI 协议层

主要功能：打包数据和解包数据。将数据通道管理层传输来的数据包解包，传输到应用层；将应用层送来的数据，打包成数据包的形式传输到通道管理层。具体的过程太复杂，不啰嗦了。

7、MIPI-DSI 应用层

应用层是直接连接到LCD的，负责与LCD之间的通信。对于LCD来说，协议层是将来自MIPI控制器的数据转化成DPI或者DBI供给显示模组；如果读，就是把来自显示模组DBI的数据按照协议格式送到协议层。

8、MIPI接口屏硬件设计

这里还是以我们项目用过一款LG的7英寸1200X1920的显示屏为例，详细讲解一下具体到LCD屏需要有哪些注意点。

物理连接关系

PCB走线要求：走线需严格遵循差分规则要求走线，线对内两根信号的长度误差控制在10mil 以内，线对与线对之间的长度误差控制在30mil 以内；走线拐角尽量用弧线或者钝角，不能为直角或锐角，阻抗要求Z=100ohm±10ohm。

9、MIPI接口屏 VS LVDS接口屏

通过上面的内容以及本系列的第二部分（LCD接口设计系列二：基于LVDS接口屏的硬件电路设计）可知：

两种屏都是五对差分线（不考虑双/多通道LVDS），接口都是LVDS电平，不过MIPI接口电平更低（200mV），也即MIPI功耗上稍微低一些，也即二者都具有较高的速度、较低的功耗、较好的EMI以及抗噪声性能。

不过二者也有着显著的区别：LVDS接口屏只是在处理器内部（如果处理器自带LVDS接口）或者通过LVDS转接芯片将TTL的RGB信号转换成LVDS信号进行传输，其内容依然是RGB的数据、时钟以及驱动屏的控制信号；而MIPI屏是带有MIPI协议的，其通信涉及到复杂的通信协议及相关的指令（不仅可以传输视频数据，还可以传输控制指令）。

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主要功能：将要发送的数据，按照字节为单位（MIPI-DSI是按照字节传输的，从低位到高位），分配到各个数据lane上；将lane上接收到的数据，恢复成原来的字节顺序。

6、MIPI-DSI 协议层

主要功能：打包数据和解包数据。将数据通道管理层传输来的数据包解包，传输到应用层；将应用层送来的数据，打包成数据包的形式传输到通道管理层。具体的过程太复杂，不啰嗦了。

7、MIPI-DSI 应用层

应用层是直接连接到LCD的，负责与LCD之间的通信。对于LCD来说，协议层是将来自MIPI控制器的数据转化成DPI或者DBI供给显示模组；如果读，就是把来自显示模组DBI的数据按照协议格式送到协议层。

8、MIPI接口屏硬件设计

这里还是以我们项目用过一款LG的7英寸1200X1920的显示屏为例，详细讲解一下具体到LCD屏需要有哪些注意点。

物理连接关系

PCB走线要求：走线需严格遵循差分规则要求走线，线对内两根信号的长度误差控制在10mil 以内，线对与线对之间的长度误差控制在30mil 以内；走线拐角尽量用弧线或者钝角，不能为直角或锐角，阻抗要求Z=100ohm±10ohm。

9、MIPI接口屏 VS LVDS接口屏

通过上面的内容以及本系列的第二部分（LCD接口设计系列二：基于LVDS接口屏的硬件电路设计）可知：

两种屏都是五对差分线（不考虑双/多通道LVDS），接口都是LVDS电平，不过MIPI接口电平更低（200mV），也即MIPI功耗上稍微低一些，也即二者都具有较高的速度、较低的功耗、较好的EMI以及抗噪声性能。

不过二者也有着显著的区别：LVDS接口屏只是在处理器内部（如果处理器自带LVDS接口）或者通过LVDS转接芯片将TTL的RGB信号转换成LVDS信号进行传输，其内容依然是RGB的数据、时钟以及驱动屏的控制信号；而MIPI屏是带有MIPI协议的，其通信涉及到复杂的通信协议及相关的指令（不仅可以传输视频数据，还可以传输控制指令）。