前言

摄像头是一个独立的芯片，和主控芯片是弧线独立的，两者通过接口进行交互，交互的信息有控制信号和数据信号

控制信号常用I2C、SPI，I2C用的最多
数据信号常用的有MIPI、LVDS、HISPI、并口

本文主要介绍数据交互接口

DVP（并口）

以AR0130为例

控制信号通过I2C两根总线进行传递

时钟信号通过SENSOR_CLK传递，对AR0130来说它是输入线，对HI3518E来说是输出线
通过时钟控制同步异步是非常常见的，通过时钟控制，可以让从设备工作在主设备的CLOCK之下。
如果没有CLC，那么双方就是异步通信的。比如串口没有CLC，就是异步通信的；SPI就是同步通信的。
注意，这个SENSOR_CLK和I2C的CLC无关

数据引脚在图片右侧。
由于引脚是复用的，于是在VIU功能以外还被用作其他功能。（可以看到左边写的是MIPIxxxxx）。
可以看到数据通信线有12根，可以看出AR0130是一个12位数据并行口。采集到的图像信息就是通过这12根线传过来的
下面还有三根信号线。是对于AR0130是输出引脚，对于hi3518E是输入引脚。
这15根就是AR0130输出给hi3518E的。

VIU_HS、VIU_VS，是AR0130给HI3518E的，用于行同步和场同步。

SENSOR_CLK是HI3518E给AR0130，让AR0130内部CPU运行的时钟信号。
VIU_CLK是跟图像有关的时钟信号

以上就是以AR0130为例，介绍的并口sensor
为什么叫bin口？
数据线有多根并行的就叫并口，所有采用并口的sensor都是类似的。
下面看一下OV9712，它的数据线是从2-11,一共10根，10位并行口，大体和AR0130一致

并口传输的是CMOS电平信号（重点是非差分）

并口的sensor属于比较低端老旧的，新型高像素的都是MIPI/LVDS/HISPI等差分信号的

差分信号与单端信号

LVDS

Low Voltage Differential Signal（低电压差分信号）
电压很低，1v左右，消耗资源少，差分信号保证抗干扰能力。

LVDS的接口和并口的不太一样，没有I2C、CLK
接口由1组差分clock和若干组差分信号线组成，既然有CLK，那么LVDS就是同步信号

LVDS的控制信号和数据信号复用接口，CLK是用于同步。既然是复用的，LVDS的协议中也一定有区分控制信号和数据信号的方法。

LVDS主要用于视频传输的两个领域：

camera和主控——视频采集
LCD和主控——视频显示

视频采集和视频显示是互相可逆的过程，技术、难点也是类似的。

LVDS利用差分抗干扰能力，提升clock频率从而提升贷款，传输举例也更远

LVDS的时钟频率可以非常高，但是并口的不行，HI3518E手册中如下

频率越高干扰就严重，排线就不能太长，长了视频变形严重

由于LVDS频率可以很高的特点，即使LVDS只有两组信号线，那也可以比12线并口的传输速率高

LVDS本身支持多种设置，数据线组数不固定

数据线组数越多带宽（同时间传输的数据量）越大
clock频率越高带宽越大（牺牲抗干扰和距离）

并口和LVDS之间可以互转，但是需要专门的电平转换芯片，类似232和485。一般不会这么干，这样会明显增加成本

MIPI（MIPI-CSI2）

LVDS的sensor存在但是不是非常常用，一般MIPI接口的sensor会用的比较多

Mobile Industry Processor Interface（移动工业处理器接口）

MIPI是由ARM和一系列手机公司成立的联盟，目的是为了将手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性，增加兼容性。

MIPI中，比较成熟的接口有DSI（显示器接口）和CSI（摄像头接口）。对于我个人而言，要研究的就是摄像头接口，业内常用的是CSI2

MIPI-CSI2是手机主控和外部摄像机连接的方式
MIPI-DSI2是手机主控和LCD屏幕连接的方式

如图右上角所示

如上图，
应用层只关心数据怎么传输
协议层关心数据传输遵守什么样的协议
如这一帧是I帧还是P帧，大端还是小端，就在这里定。
MIPI接口的协议层就定了1组差分CLOCK和1-4组差分信号线组成，而LVDS没有非常明确的规定，MIPI一定再1-4组之内
Lane管理，关心具体数据如何在1-4条差分信号线中分配
PHY Layer关心具体布线

MIPI和LVDS虽然都是差分对信号，但是不兼容，不能直接对接

相较于LVDS，MIPI的架构层次更分明，广泛应用再手机平板等领域中，可以认为MIPI是LVDS的升级版

MIPI的数据线组数越多带宽（同时间传输的数据量）越大
clock频率越高带宽越大（牺牲抗干扰和距离）

DVP（并口）和LVDS和MIPI，两两之间可以互转，但是需要专门的电平转换芯片。一般不会这么干，这样会明显增加成本

总结

老旧的、低端的、数据量小的就用单端信号（DVP（并口））
新的、高端的、数据量大的都用差分信号（LVSD、MIPI）

稍微复杂的通信协议，物理层、协议层、应用层都得对接才行
比如MIPI的架构就非常复杂，LVDS的层次就没那么多，他们就不能直接对接。
再比如USB、ethernet结构就非常复杂，如果双方的层次不能对上就无法直接对接
于是有些公司就会专门去出这样的电平转换芯片专门对接

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海思3518E开发笔记4.2——sensor数据交互接口（MIPI、LVDS、DVP并口），以AR0130和OV9712为例

目录

前言

DVP（并口）

LVDS

MIPI（MIPI-CSI2）

总结

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