mipi LCD 的CLK時鐘頻率與顯示分辨率及幀率的關係

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(屏幕分辨率寬width+hsync+hfp+hbp)x ( 屏幕分辨率高height+vsync+vfp+vbp) x(RGB顯示數據寬度) x 幀率/ (lane_num)/2

mipi LCD 的CLK時鐘頻率與顯示分辨率及幀率的關係

簡單解釋下:

一幀畫面需要的數據量為(單位bit):FRAME_BIT = (屏幕有效顯示寬度+hsync+hfp+hbp) x ( 屏幕有效顯示高度+vsync+vfp+vbp) x(RGB顯示數據寬度24)

一秒鐘內需要傳輸的數據量為(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是可以同時傳輸數據的。

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/下降沿可以獲取到數據。

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數據越多。若顯示幀率固定不變,則可以支持的更大的分辨率;而分辨率固定不變的情況下,則我們可以考慮支持更高的幀率顯示。

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數據。進而我們可以考慮是提高幀率還是提高分辨率,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最高只能支持4組lane,一組lane的傳輸速度最高只能支持到1 Gbps。也就是說一組CLOCK最高只能支持到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電視的帶寬要求的,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的配置參數進行實例說明:

<code>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,
};
 /<code>

從中可知,該LCD的分辨率為600 x 1024,幀率為57 HZ。

一幀圖像的數據量為:FRAME_BIT=(600+24+100+60) x (1024+2+22+10) x(24)=19907328 bit

一秒鐘的數據量為: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


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