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mipi LCD 的CLK時鐘頻率與顯示解析度及幀率的關係

我們先來看一個公式:Mipiclock = [ (width+hsync+hfp+hbp) x (height+vsync+vfp+vbp) ] x(bus_width) x fps/ (lane_num)/2

即mipi 屏的傳輸時鐘頻率(CLKN,CLKP)等於(螢幕解析度寬width+hsync+hfp+hbp)x ( 螢幕解析度高height+vsync+vfp+vbp) x(RGB顯示資料寬度) x 幀率/ (lane_num)/2

簡單解釋下:

      一幀畫面需要的資料量為(單位bit):FRAME_BIT = (螢幕有效顯示寬度+hsync+hfp+hbp) x ( 螢幕有效顯示高度+vsync+vfp+vbp) x(RGB顯示資料寬度24)

     一秒鐘內需要傳輸的資料量為(單位bps):FRAME_BIT  x  fps(幀率)。

     那為何要除以lane_num----因為mipi通訊協議中,一個CLOCK幾個lane是可以同時傳輸資料的。

     為何又要除以2----因為根據mipi通訊協議,CLK_N、CLK_P這兩根時鐘線的上升沿/下降沿可以獲取到資料。

因此我們可以得出如下結論:

1.在相同的時鐘頻率下,lane數越多,則單位時間內可以傳輸的資料越多。若顯示幀率固定不變,則可以支援的更大的解析度;而解析度固定不變的情況下,則我們可以考慮支援更高的幀率顯示。

2.在lane數固定的情況下,提高傳輸的時鐘頻率,則單位時間內也可以傳輸更多的顯示資料。進而我們可以考慮是提高幀率還是提高解析度,或兩者做出平衡。

那麼我們是否可以任意無限制的提高mipi的傳輸時鐘頻率及lane數目呢?mipi通訊協議對此進行了限制,一組CLOCK最高只能支援4組lane,一組lane的傳輸速度最高只能支援到1 Gbps。也就是說一組CLOCK最高只能支援到4 Gbps速度傳輸。

此時就引出了一個新問題:4Gbps速度傳輸,是滿足不了現在市場上推出的4K電視的頻寬要求的,怎麼辦?答案是使用8組lane,使用兩組clock來傳輸。

下面我們以展訊7731平臺下EK79023這款LCD 驅動IC的配置引數進行例項說明:

static struct timing_rgb lcd_ek79023_mipi_timing = {

         .hfp = 100,  /* unit: pixel */

         .hbp = 60,

         .hsync = 24,

         .vfp = 22, /*unit:line*/

         .vbp = 10,

         .vsync = 2,

};

static struct info_mipi lcd_ek79023_mipi_info = {

         .work_mode  = SPRDFB_MIPI_MODE_VIDEO,

         .video_bus_width =24, /*18,16*/

         .lan_number =         2,

         .phy_feq=660*1000,

         .h_sync_pol =SPRDFB_POLARITY_POS,

         .v_sync_pol = SPRDFB_POLARITY_POS,

         .de_pol =SPRDFB_POLARITY_POS,

         .te_pol =SPRDFB_POLARITY_POS,

         .color_mode_pol =SPRDFB_POLARITY_NEG,

         .shut_down_pol =SPRDFB_POLARITY_NEG,

         .timing =&lcd_ek79023_mipi_timing,

         .ops = NULL,

};

struct panel_spec lcd_ek79023_mipi_spec = {

         .width = 600,

         .height = 1024,

         .fps =57,//62,//67,//52,//57,//60,

         .type =LCD_MODE_DSI,

         .direction =LCD_DIRECT_NORMAL,

         .info = {

                   .mipi =&lcd_ek79023_mipi_info

         },

         .ops =&lcd_ek79023_mipi_operations,

};

從中可知,該LCD的解析度為600 x 1024,幀率為57 HZ。

一幀影象的資料量為:FRAME_BIT=(600+24+100+60) x (1024+2+22+10) x(24)=19907328 bit

一秒鐘的資料量為:19907328  x 57 = 1134.717696  Mbps

所需的mipi時鐘頻率為:1134717696/2(lane)/2= 283.679424 Mhz

一組lane的傳輸速度是:283.679424  x  2= 576.358848 Mbps