在二十世紀(jì)九十年代，PC毫無疑問是最高性價比的平臺，其他領(lǐng)域的工程師意識到如果在他們的非PC應(yīng)用中采用PC元件，他們可獲益于這些低成本和高可靠性的元件。眾多嵌入式設(shè)計師發(fā)揚了這種做法，為終端消費者提供更大的價值。在過去的幾年里，PC已經(jīng)不再是可以利用的高性價比平臺。現(xiàn)在，智能手機和平板電腦成為了市場主宰，而PC市場正在萎縮。正如先前的設(shè)計師采用低成本的PC元件，如今的工程師同樣希望使用為智能手機和平板電腦開發(fā)的元器件獲得同樣良好的效果。

　　現(xiàn)在市場上絕大多數(shù)的智能手機和平板電腦使用的總線和接口是由移動產(chǎn)業(yè)處理器接口（mipi）聯(lián)盟定義的。mipi聯(lián)盟成立于2003年，通過為各種移動系統(tǒng)外設(shè)，如圖像傳感器、存儲器、顯示屏、RF元件和其他移動平臺上的器件與應(yīng)用處理器間的標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件接口制定技術(shù)規(guī)范來推動元件間互連的發(fā)展。圖2 展示了典型的移動平臺mipi標(biāo)準(zhǔn)接口。

　　顯示屏、攝像頭和應(yīng)用處理器可能是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者們能夠從移動市場中獲益最多的mipi標(biāo)準(zhǔn)元件。正如圖2 展示的，如今的移動系統(tǒng)設(shè)計常常包含使用顯示屏串行接口（DSI）的LCD顯示屏和采用攝像頭串行接口（CSI-2）的攝像頭圖像傳感器。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者們面對的主要挑戰(zhàn)是如何構(gòu)建嵌入式應(yīng)用中經(jīng)常使用的成熟接口和移動系統(tǒng)中mipi聯(lián)盟定義的接口間的橋接，以充分利用這些成本更低的移動應(yīng)用元件。

　　絕大多數(shù)的智能手機和平板電腦使用mipi標(biāo)準(zhǔn)組織定義的總線和接口。例如，顯示屏顯示接口稱為DSI（顯示串行接口），圖像傳感接口稱為CSI-2（攝像機串行接口）。mipi標(biāo)準(zhǔn)組織定義應(yīng)用處理器和眾多外圍設(shè)備的互連，包括圖像傳感器、存儲器、顯示屏、射頻元件和傳感器等等。一些嵌入式設(shè)計師甚至想將應(yīng)用處理器作為他們構(gòu)建系統(tǒng)的核心。很不幸的是很多這樣的設(shè)計無法實現(xiàn)，因為現(xiàn)有的軟件和功能專為沿用幾代的嵌入式處理器而開發(fā)，實現(xiàn)這些設(shè)計要承擔(dān)過高的成本。不過仍然有一些設(shè)計還是想利用智能手機和平板電腦中的其他元件。實現(xiàn)這些設(shè)計時面臨的最主要挑戰(zhàn)是連接，需要將已成熟應(yīng)用的接口橋接至大量的mipi標(biāo)準(zhǔn)總線，例如DSI。

　　為了更好地說明，讓我們想象一個進行了大量軟件開發(fā)和資金投入的微控制器。假設(shè)這個系統(tǒng)設(shè)計者想要繼續(xù)使用這個微控制器，同時又期望能夠驅(qū)動移動設(shè)備中的顯示屏。用于顯示屏的DSI接口是串行的SLVS信號總線。問題在于微控制器使用的是CMOS RGB或者LVDS flatlink總線來連接LCD顯示屏。這和DSI接口是不兼容的，因此這兩個器件無法正常工作。

　　之前，設(shè)計師只能放棄在嵌入式設(shè)計中使用低成本DSI顯示屏的想法，除非用于橋接的ASIC的成本是合理的。這并不是個例，在大量主流的設(shè)計中設(shè)計師不得不采用昂貴的顯示屏。幸運的是，現(xiàn)在已經(jīng)有低成本、易于配置的解決方案可以解決這個問題。事實上這些解決方案允許幾乎所有的嵌入式設(shè)計采用低成本的DSI顯示屏。

　　萊迪思最近發(fā)布的一套解決方案利用超低密度（ULD）fpga橋接mipi DSI和CSI-2接口到大量的傳統(tǒng)總線。這些低成本、低功耗的fpga產(chǎn)品和mipi參考設(shè)計被設(shè)計用來構(gòu)建一個理想的橋接芯片，能將DSI顯示屏連接至各種嵌入式微處理器或者微控制器。

　　舉一個例子，我們假設(shè)想要使用的微控制器帶有CMOS RGB888（24位色彩總線）顯示接口。第一步需要確認如何對DSI顯示屏的配置存儲器進行編程。大多數(shù)情況下微控制器通過I2C總線進行配置。但是DSI不能接受I2C對顯示屏進行配置。DSI通過串行數(shù)據(jù)通道D0接收顯示指令設(shè)置（DCS）。于是，fpga需要將微控制器發(fā)出的I2C指令轉(zhuǎn)換為一系列DCS指令來配置DSI顯示屏。一旦對顯示屏的編程完畢，fpga就配置為接收RGB888接口的數(shù)據(jù)。假設(shè)RGB888總線輸出的分辨率與DSI顯示屏的分辨率一樣，下一步就需要將并行總線轉(zhuǎn)換成串行DSI總線。如果微控制器輸出的分辨率和顯示屏的分辨率不一樣，fpga可對圖像進行縮放。在這兩種情境下，都必須要對DSI接口的數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)量進行配置。配置完成后，ULD fpga將輸出一個DSI發(fā)送接口來驅(qū)動DSI顯示屏。

　　當(dāng)面臨應(yīng)用處理器與非 DSI標(biāo)準(zhǔn)的LCD顯示屏的互連需求時，又該如何實現(xiàn)？雖然有一些應(yīng)用處理器擁有不止一種顯示屏接口總線，但其中大多數(shù)只采用DSI標(biāo)準(zhǔn)。于是在先前章節(jié)中討論過的類似挑戰(zhàn)又出現(xiàn)了。需要應(yīng)用處理器將其DSI信號輸出到LCD顯示屏，類似于LVDS flatlink總線。相同的ULD fpga也可用作此類橋接的解決方案。在這種類型的設(shè)計中，DSI將作為fpga的輸入總線，LVDS顯示屏由fpga驅(qū)動。

　　現(xiàn)在設(shè)計師們可以使用低成本的ULD fpga器件橋接至DSI和CSI-2接口，這樣就能使用大量移動設(shè)備中的元件實現(xiàn)獨一無二的設(shè)計。正如在PC時代采用PC元件協(xié)助嵌入式設(shè)計降低成本，在萊迪思半導(dǎo)體公司推出的ULD fpga器件和DSI與CSI-2解決方案的幫助下，設(shè)計師也可從使用各種移動設(shè)備元件中獲益，例如顯示屏、應(yīng)用處理器和圖像傳感器。