【技术分享专栏】MIPI接口与LVDS接口有何区别？

「Model系列」芯片是针对工业、行业以及车载产品市场推出的系列HMI芯片，主要应用于工业自动化、智能终端HMI、车载仪表盘、两轮车彩屏仪表、串口屏、智能中控、智能家居、充电桩显示屏、储能显示屏、工业触摸屏等领域。此系列具有高性能、低成本的特点，支持工业宽温、2D加速、PNG解码、JPEG编解码引擎及屏幕高达60FPS的刷新，RS485\CAN\串口\网口等丰富灵活的接口以及SDK软硬件开源。目前主流芯片型号有Model3C、Model3A、Model3及Model4等，已在智能商显、智能车载中控仪表、工业控制、工业PLC、工业网关、HMI人机交互等终端上实现大规模应用，获得了客户广泛的认可和信赖。

在液晶显示技术快速发展的今天，MIPI、LVDS、RGB接口作为重要的显示接口标准，各自具有独特的优势和应用场景。启明智显HMI芯片Model3、Model4同时支持MIPI、LVDS、RGB等多种屏幕接口，凭借其高效能、低成本的优势，成功实现了消费级亲民价，满足用户的高性价比需求，已然在智能商显、工业控制、医疗健康等多领域实现应用。

Model3、Model4所支持的屏幕接口中，MIPI和LVDS的物理接线是一样的，主要信号成分都是5组差分对，那他们之间有什么区别呢？今天，小编便为大家讲解MIPI接口与LVDS接口的关联。

一、MIPI接口

MIPI（Mobile Industry Processor Interface）移动产业处理器接口是2003年由ARM、Nokia、ST、TI等公司成立的一个联盟，目的是把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。

MIPI接口的优点也很明晰：

• 系统简单可靠：MIPI的通信方式是使用串行通信传输数据，可以大大减少数据传输时的线路数量，从而使得系统更加简单和可靠；
• 抵消噪声和干扰：MIPI接口使用的是差分信号传输，每个信号都有一个相反的信号与之对应，因此可以有效抵消噪声和干扰；
• 节省成本与空间：MIPI接口的通信方式支持多路复用，多个设备可以共享同一个接口，可以节省系统成本和空间；
• 低功耗：MIPI可以通过降低传输速率和电压来降低功耗，并且它支持多种电源管理模式，可以在设备不使用时自动进入低功耗模式，延迟电池寿命。

由于MIPI接口是专门为移动设备进行的优化，所以它更适合手机和智能平板的连接。目前，MIPI接口在移动设备和嵌入式系统中得到了广泛的应用，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字相机、车载娱乐系统等。MIPI接口可以用于传输摄像头图像、触摸屏输入、音频和视频传输等。

后来，因为MIPI在移动领域应用范围太广，各种外围设备都可以用其进行传输信息，所以MIPI联盟给不同的外设接口定义了版本名。目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI（摄像头接口）。下文我们主要介绍MIPI-DSI接口。

MIPI-DSI：

MIPI-DSI是MIPI标准的一种。它是一种应用于显示技术的串行接口，兼容DPI(显示像素接口，Display Pixel Interface)、DBI(显示总线接口，Display Bus Interface)和DCS(显示命令集，Display Command Set)，以串行的方式发送像素信息或指令给外设，而且从外设中读取状态信息或像素信息，而且在传输的过程中享有自己独立的通信协议，包括数据包格式和纠错检错机制。

MIPI-DSI具备高速模式和低速模式两种工作模式，全部数据通道都可以用于单向的高速传输，但只有第一个数据通道才可用于低速双向传输，从属端的状态信息、像素等格式通过该数据通道返回。时钟通道专用于在高速传输数据的过程中传输同步时钟信号。此外，一个主机端可允许同时与多个从属端进行通信。

二、LVDS接口

LVDS（Low Voltage Differential Signaling）即低压差分信号传输，是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术。由于其可使系统供电电压低至 2V，因此它还能满足未来应用的需要。

LVDS 技术拥有 330mV 的低压差分信号 （250mV MIN and 450mV MAX） 和快速过渡时间。这可以让产品达到自 100 Mbps 至超过 1 Gbps 的高数据速率。此外，这种低压摆幅可以降低功耗消散，同时具备差分传输的优点。

LVDS 技术用于简单的线路驱动器和接收器物理层器件以及比较复杂的接口通信芯片组。通道链路芯片组多路复用和解多路复用慢速 TTL 信号线路以提供窄式高速低功耗 LVDS 接口。这些芯片组可以大幅节省系统的电缆和连接器成本，并且可以减少连接器所占面积所需的物理空间。

三、两者联系

MIPI接口与LVDS接口的区别可以总结为以下两点：

• LVDS接口只用于传输视频数据，MIPI DSI不仅能够传输视频数据，还能传输控制指令；
• LVDS接口主要是将RGB TTL信号按照SPWG/JEIDA格式转换成LVDS信号进行传输，MIPI DSI接口则按照特定的握手顺序和指令规则传输屏幕控制所需的视频数据和控制数据。

从传输的内容我们可以直观的看到两种接口的区别，具体的传输内容如下：

LVDS传输内容

上图中，slot0到slot6表示时钟周期，CHx_DATA0到CHx_DATA3分别表示数据差分对1到4组，而后面跟着的G0等视频帧就是数据。

MIPI DSI中每个接口中的传输内容

（一个SP或者LgP的展开图）

（一个SP或者LgP的展开图）

通道里面按需要以短包（SP）或者长包（LgP）的形式传送数据。在此就能看出LVDS接口和MIPI DSI接口物理介质同是差分线对，但是传输的内容确实完全不同的。

4通道数据通道分配示意图如下：

（发送端数据分配）

接收端数据整合

数据顺序有同时结束和不同时结束两种模式（下图以双通道为例）：

（双通道数据顺序示意图）

总结

启明智显Model3、Model4芯片支持RGB、LVDS、MIPI等多种屏幕接口，其中LVDS 和MIPI的物理接线是一样的，都是5组差分对，但是传输的内容是不一样的，即软件的报文格式不一样。LVDS接口信号类型是LVDS信号（低电压差分对），信号的内容是RGB数据还有行场同步和时钟；MIPI DSI接口信号类型是LVDS信号，信号的内容是视频流数据和控制指令。