【摘要】：隨著智能手機(jī)行業(yè)近幾年的迅速發(fā)展,手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備為了更好地滿足用戶需求,往往會在一臺設(shè)備內(nèi)集成眾多的應(yīng)用及功能。因此,設(shè)備內(nèi)部的微處理器與眾多外設(shè)接口之間就會存在種類繁多的物理層接口標(biāo)準(zhǔn),過多的接口標(biāo)準(zhǔn)會影響產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。因此,在2003年,ARM,Intel和Nokia等企業(yè)聯(lián)合組建了旨在制定一套用于移動設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的接口標(biāo)準(zhǔn)的MIPI(移動行業(yè)處理器接口)聯(lián)盟。聯(lián)盟制定了超過45種被廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備中的接口標(biāo)準(zhǔn),且這些接口中使用相同的物理層。D-PHY、M-PHY和C-PHY是MIPIPHY工作組制定的三種物理層接口標(biāo)準(zhǔn),其中基于M-PHY物理層的應(yīng)用最為廣泛。本文對M-PHY物理層數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證做了詳細(xì)介紹。論文首先對MIPI M-PHY協(xié)議作了概述,給出了基于M-PHY物理層的MIPI接口的層次結(jié)構(gòu)。根據(jù)協(xié)議描述,論文介紹了 M-PHY物理層的特點(diǎn)并分析了整體M-PHY物理層的架構(gòu)。論文對M-PHY的物理編碼子層(PCS)作了介紹,詳細(xì)分析了物理編碼子層的結(jié)構(gòu)及數(shù)字設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案并給出了物理編碼子層的功能結(jié)構(gòu)框圖。物理編碼子層各子模塊的設(shè)計(jì)是論文的重點(diǎn),物理編碼子層的主要模塊包括M-PHY發(fā)送與接收狀態(tài)機(jī)模塊、8b10b編解碼模塊、寄存器配置模塊以及MK0鎖定檢測模塊等。本文利用VerilogHDL語言對M-PHY物理編碼子層數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),同時本文還介紹了一種用于高速串行接口數(shù)據(jù)通路仿真驗(yàn)證的內(nèi)建自測試設(shè)計(jì)(BIST)。本文的設(shè)計(jì)利用Synopsys的VCS仿真平臺進(jìn)行仿真驗(yàn)證。論文分別對物理編碼子層、完整的M-PHY物理層以及不同內(nèi)建自測試環(huán)路進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果顯示各子模塊功能正確、內(nèi)建自測試環(huán)路測試結(jié)果正確、完整的M-PHY物理層功能正確。完整的MIPI M-PHY物理層設(shè)計(jì)在SMIC 28nm工藝下進(jìn)行了流片。
【圖文】：

用于攝像頭的ＣＳＩ－３協(xié)議以及ＭＩＰＩ聯(lián)盟和ＵＳＢ３．０規(guī)范制定組織共同制定推出的逡逑高速互連芯片ＳＳＩＣ接口協(xié)議［２（）〗等，這些由ＭＩＰＩ聯(lián)盟制定推出的協(xié)議規(guī)范都需要逡逑利用Ｍ－ＰＨＹ物理層作為底層芯片。圖２－２給出了利用Ｍ－ＰＨＹ實(shí)現(xiàn)的ＭＩＰＩ接口。逡逑１ＶＵＰＩ邋Ａｌｌｉａｎｃｅ邋Ｓｐｅｃｉｆｉ邋ｃａｔｉｏｎｓ逡逑Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ邐Ｃｈｉｐ邋－ｔｏ－邋Ｃｈｉｐ逡逑ｆＵＱｕｍｉｎ邋＾ｈｈｉ邋ｈｈｒｉ邋ｍＱｊｊｊｊｊｓｓｓｓｓｓＢＢＥＢＢ逡逑Ｉ邋琴■■歫＿ｔｉ＿逡逑ｉ邐（ｍｍ邐■邋ｉ邐＂＇‘邋＇邐＂逡逑圖２－２基于Ｍ－ＰＨＹ物理層的ＭＩＰＩ接口逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－邋２邋ＭＩＰＩ邋Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ邋Ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋Ｍ－ＰＨＹ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｌａｙｅｒ逡逑７逡逑

逑２．１．３物理層逡逑圖２－邋１中所示的三層結(jié)構(gòu)的最底層物理層即為本文設(shè)計(jì)的內(nèi)容，本文以ＭＩＰＩ逡逑Ｍ－ＰＨＹ３．０版本協(xié)議為參考設(shè)計(jì)了邋Ｍ－ＰＨＹ物理層數(shù)字系統(tǒng)。由上一節(jié)中的圖２－邋２逡逑可知眾多的協(xié)議層規(guī)范都需要以Ｍ－ＰＨＹ作為物理層接口。Ｍ－ＰＨＹ可以靈活的切逡逑換工作模式，可以更改配置信息以適應(yīng)不同要求，有２種不同的結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的２種逡逑不同的信號編碼方式，具有較低的功耗并且和上層的所有接口信號己經(jīng)在協(xié)議中逡逑給出。逡逑Ｍ－ＰＨＹ協(xié)議規(guī)范中定義了許多的工作狀態(tài)，當(dāng)Ｍ－ＰＨＹ正常工作時，可以在逡逑不同狀態(tài)下進(jìn)行切換，不同的工作狀態(tài)對應(yīng)的功耗有著較大差別。Ｍ－ＰＨＹ工作在逡逑不同狀態(tài)時對應(yīng)的功耗和恢復(fù)延遲如下表２－２所示。其中高速突發(fā)狀態(tài)逡逑（ＨＳ＿ＢＵＲＳＴ）和低速突發(fā)狀態(tài)（ＬＳ＿ＢＵＲＳＴ）為發(fā)數(shù)狀態(tài)，，ＳＴＡＬＬ狀態(tài)、ＳＬＥＥＰ逡逑狀態(tài)和ＨＩＢＥＲＮ８狀態(tài)為節(jié)能狀態(tài)。ＨＳ＿ＢＵＲＳＴ和ＳＴＡＬＬ狀態(tài)工作在高速模式，逡逑ＬＳ＿ＢＵＲ＿ＳＴ、ＳＬＥＥＰ和ＨＩＢＥＲＮ８狀態(tài)工作在低速模式。從表２－２中可以看出，總逡逑體來說突發(fā)狀態(tài)的功耗大于節(jié)能狀態(tài)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP334.7

【相似文獻(xiàn)】

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1 ;泰克推出業(yè)內(nèi)首個用于MIPI M-PHY調(diào)試與驗(yàn)證的測試工具[J];國外電子測量技術(shù);2010年10期

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1 吳志翔;MIPI M-PHY物理層數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2017年

本文編號：2532503