CSI2与CDPHY学习

注意：本文是基于CSI2-V3.0 spec。

其中CPHY为 V2.0

DPHY为V2.5

本文主要在packet级别介绍CSI2与对应的CDPHY，需要注意的是：

CDPHY的HS burst数据和LPDT都是以packet为单位传输数据。

其中LPDT包括Escape和ALP的LPDT

1.CSI-CPHY

csi-cphy规定至少需要一条lane用于传输视频，最大lane数并没有做规定
cphy是以16bit为传输单元
csi protocol层将packet按16bit顺序平均分配到各条lane上
packet长度为16bit对齐
每条lane传输数据同时开始，同时结束。通过对packet footer FILLER字段填充保证所有lane数据量相等，也即packet长度是2Nx16的整数倍 N为lane数

下图给出多lane分配概念图

下图为多lane合并概念图

下图给出N Lane分配图，可以看出所有lane同时开始，同时结束。

由于CPHY的每条lane 在RX端都会恢复出自己的wordClkHS，所以在多lane merge的时候为了保证各lane之间的同步，需要用ElastBuff做deskew。EBuff写入端clk是各lane恢复的wordClkHs,读clk是公用一个wordClkHs

包头packet header共有2N份相同的3x16bit组成，每条lane2份。每条lane上的两份PH用syncWord隔开【总共添加了N份syncWord】。
把每条lane上的2份PH分别叫做main PH和redundant PH
从上图来看PH的16bit有连续N份，按照多lane分配原则，正好每条lane上一份，main PH分配完毕，ppi接口指示插入syncWord，然后开始分配redundant PH
可以看到该packet的PH没有ECC，不能进行PH的一bit纠错，所以才用了redundant PH和每条lane都发送PH的策略
PH的checkSum只能检错
payload可能不是16bit的整数倍，所以需要PF的FILLER字段填充到2Nx16的整数倍
PF的checkSum是对payload的数据进行检错
PF不需要备份，按顺序在各lane上分配就行
有5bit的VC ID，其中VCX 3bit+DataID[7:6],所以支持32个虚拟通道
DataID[5:0] 标识数据类型DT(Data Type)
长包payload数据没有明显的限制，能够用16bitWC表示就行

VC是和sensor通道绑定的，一个VC里面可以传输不同的DT【一段时间采样YUV，一段时间采样RAW】.同一个VC里面不同DT的packet可以交织；不同VC的packet也可以交织

下图给出了payload为6n+5 byte时，各lane的数据分配情况。

这里单独把DataType拿出来，是要强调一点数据包除了传输图像数据的长包和图像帧/行同步信息的短包之外还可以传输Generic Data【配置和状态寄存器等】及自定义Data。

LPDT按packet传输数据，且不会去传输图像数据。

短包长度和长包PH一致
和长包的PH冗余是一样的，2N个3x16bit，每条lane上的前3x16bit和后3x16用syncWord隔开
短包没有payload，只有16bit short packet Data
有5bit的VC ID，其中VCX 3bit+DataID[7:6],所以支持32个虚拟通道
DataID[5:0] 标识数据类型，包括Frame start(FS)，frame end(FE)和line start(LS)，line end(LE)类型短包

因为长包payload 没有限制，所以payload可以是半行，一行，多行，整帧video数据。所以FS/FE是必须的，LS/LE可选。但一般情况下packet采用一行数据。

短包包括两大类：

正常burst传输情况下，FS/FE，LS/LE不需要像素级别的和payload对齐，如果需要像素级的V/HSync和水平垂直blanking区间timing，则可以按间隔要求发送short packet

FS/FE和LS/LE是和对应图像数据长包绑定的，能传输图像数据的长包DT为0x18---0x2F.长包还能传输非图像数据及自定义数据【这些DT不需要FS/FE/LS/LE】。

FS/FE和LS/LE的VC一定是和对应的图像数据长包VC一致的。

FS/FE和LS/LE都属于短包的数据类型，且都属于同步类短包：

从上表可以看到：

协议上给出FS/FE的16bit shortPacket date就是frame num。这个frame num不是实际的framenum 而是用来表示一个VC的完整帧和两帧的前后顺序。

例如：

1,2,1,2,1,2,1,2

1,2,3,4,5,1,2,3,4,5

1,3,5,1,3,5

1,2,4,1,2,4

LS/LE并不是必须的，一旦某VC的某DT的某一帧包含了LS/LE，则该VC和DT的这一帧所有行都要有LS/LE。

LS和对应的LE的shortPacket data是16bit的lineNum,和frameNum一样这并不是一个实际的lineNum。当然等于实际的lineNum也没有问题。lineNum有下面三种使用方式

行号为0，不起作用
同一VC和DT的LS lineNum每次增加1，FS之后的第一个LS行号会定期重置为1，不一定是每个FS之后都置为1------这种情况预期是用于逐行扫描帧
同一VC和DT的LS lineNum每次增加x(x>1)，FS之后的第一个LS行号会定期重置为非0起始值，连续帧之间的起始值可以不同,不一定是每个FS之后都重置-----这种情况预期是用于隔行扫描帧