C-PHY 发射机、接收机和协议解决方案

泰克 C-PHY TX Essentials、C-PHYXpress、TMPC-CPHYVIEW 和 Moving Pixel C-PHY 协议解决方案提供了完善的一站式 C-PHY 解决方案，用来根据 MIPI 标准合规性测试和表征发射机、接收机和协议测试要求。C-PHY TX Essentials 解决方案为调试和表征 C-PHY 数据链路提供了简便的方式。C-PHY TX 应用允许根据 MIPI C-PHY v1.0 规范选择电气测量和定时测量。

主要功能

发射机测试：

• 支持任意一侧三端口反嵌和嵌入功能(反嵌支持 6 端口参数)
• 测量 DUT C-PHY 信号的上升时间和下降时间。
• 执行眼高和眼宽测量，另外检验 C-PHY 信号上的眼图。
• 检验三态信号的静态点共模电压 VCPTX 位于发射机极限范围内。
• 检验 DUT 数据通路 HS 发射机的共模电压不匹配(ΔVCMTPX)低于最大合规极限。
• 检验共模电平变化在 50 MHz ~ 450 MHz。
• 检验共模电平变化超过 450 MHz。
• 测量三态信号的线对内部时延。
• 在 TekExpress 中修改调试和表征的极限。

 

接收机测试：

• 简化接收机测试设置：

  • 单一设置，为 C-PHY 和 D-PHY 生成信号。

  • 校准简便，提供可重复的结果。
  • 直接合成方式，帮助您使用一台仪器创建所有压力类型。

• 测试覆盖范围

  100% 测试覆盖范围。C-PHYXpress 应用允许根据 C-PHY v1.1 规范创建 C-PHY 标准测试信号。

• 信号保真度

  同类优秀的 AWG70000 系列，50 GS/s 采样率及 10 位垂直分辨率，为生成 C-PHY 信号提供好的信号保真度。

• 易用性

  C-PHYXpress 提供了批处理功能，创建多项测试场景，满足严格的测试要求。

• 接收机合规性测试及其他：

  • C-PHYXpress 应用提供了一个平台，为在规范之外测试被测器件创建各种激励信号。
  • 数据的程序上升时间和下降时间、程序 ESC、LP 命令及可编程压力，具体如下：

    • HS 模式压力器

    • 随机抖动和确定性抖动

    • 嵌入插入损耗和去加重

    • 占空比失真

    • LP 模式压力器

    • e_Spike和最小脉冲 T_MIN-RX

    • 建立时间/保持时间容限

    • 实是时延控制

• 离线生成信号

  C-PHYXpress 应用可以在离线模式下运行，也可以在 PC 中运行，远程控制 AWG，生成 C-PHY 信号。

Moving Pixel C-PHY 协议发生器和解码器：

C-PHY 协议发生器：

• 独立式仪器，简化设置和操作。

• 支持 MIPI C-PHY 信号，每路高达 2.5 Gbps，1~4路。

• 为电压和时延提供通道和实时独立调整功能。

• 支持最高 C-PHY v1.0、CSI2 v1.3 和 DSI v1.2 协议。

• 根据用户自定义帧定时自动构建高频序列。

• 实现自动影像定标、格式转换和简单的测试码型生成。

• 支持使用 4 KB 缓冲器捕获多消息响应。

• 包括 DSC 二进制支持；可以选配 DSC 影像压缩。

• 使用 .NET DLL 提供脚本编制和远程控制功能。

基于示波器 C-PHY 协议解码：

• 支持高达 2.5 Gbps 的单一 MIPI C-PHY 通路解码。

• 解码和显示 CSI2 v1.2 或 DSI2 v1.0 协议包及 C-PHY v1.1 信令状态/符号。

• DSI 支持不包括 DSC、LPDT、BTA 或外设命令解码。

• 示波器上的光档链接到解码窗口的两个方向。

• 提供搜索和显示过滤功能。

• 解码、显示和导出 (在用户控制下) 捕获的视频帧。

应用

• 汽车摄像机和显示器
• 手机摄像机和显示器
• 摄像机 CMOS 影像传感器
• 显示器驱动器 ICs
• 移动设备使用的应用处理器

MIPI C-PHY 发射机测试

MIPI ® C-PHY v1.0 在连接外设、带宽有限的通道上提供高性能吞吐量，包括显示器和摄像机。这个界面允许系统设计人员简便地扩展现有的 MIPI ® 联盟摄像机串行接口 (CSI-2) 生态系统，支持功耗更低、分辨率更高的影像传感器。

MIPI ® C-PHY 和 MIPI ® D-PHY 可以兼容针脚，允许连接采用任一技术的配套器件。C-PHY 旨在与 D-PHY 共存在相同的 IC 引脚上，以便能够开发双模式器件。

MIPI C-PHY 采用 3 相符号编号，每个符号提供了 2.28 位，在 3 线通路或三态信号上传送数据符号，每个三态符号包括一个嵌入式时钟。

C-PHY 信号有三种电平，都是单端信号。它们用 LineA、LineB 和 LineC 表示。在任何给定时点，任何信号都不会处在相同的电压电平上。接收机一侧是差分的，显示四种电压电平：Strong 1, Weak 1, Strong 0, Weak 0。但接收机会查看逻辑 1 或逻辑 0。

 

电压电平

 

 

眼图模板

 

C-PHY 时钟恢复

C-PHY 采用独特的时钟恢复机制。C-PHY 1.0 采用定制时钟恢复算法，称为触发眼图。在这种模型下，4 个差分信号中第一个过零点作为时钟恢复的触发点，绘制眼图。

眼图模板的位置经过优化，以实现更大眼图张度（在测量眼图高度时）。由于触发眼图机制，触发点(过零)上所有抖动都是允许的，并反映在另一侧。参见上眼图模板图。

C-PHY 发射机测试测量

为进行表征、调试和裕量测试，高速模式中要求的部分关键测量有：

• 上升时间
• 下降时间
• 眼图
• AC 共模测量
• DC 共模不匹配测量
• 50 MHz ~ 450 MHz AC 共模电平变化
• 450 MHz 以上的 AC 共模电平变化
• 对内延迟差

 

 

C-PHY TX Essentials

定制触发眼图

下图显示了 C-PHY TX Essentials 测试软件配置成定制触发眼图，并自动确定模板位置，找到最佳的模板位置。

 

 

C-PHY TX Essentials

3M UI 眼图分析

在整个记录长度上绘制抖动和眼图，帮助设计人员更好地表征器件，因为它可以在扩展的时间周期内显示器件的异常信号。软件允许对 3M UI 运行眼图分析，在夜间运行进行详细表征。

 

 

眼图分析

上升时间/下降时间跳变细节

在表征器件时，每个差分波形有 4 个关心的跳变：

• 从强变成弱(S-W)
• 从弱变成强(W-S )
• 从弱变成弱(W-W)
• 从强变成强(S-S)

 

下图显示了测量跳变的细节。

 

上升时间跳变细节

 

 

下降时间跳变细节

 

插入损耗和串扰

作为器件表征的一部分，设计人员需要嵌入或反嵌插入损耗和串扰。这使用滤波文件提供支持，其中使用 S4P/S6P 或 S 参数文件，如下图所示。

 

 

插入损耗和串扰

测量线对内部时延

三态信号之间的时延称为线对间时延，为许多设计工程师提供了关心的信息性测试。下图显示了泰克 C-PHY TX Essentials 软件生成的报告，其中包括 12 线状态组合的详情及信号对内部时延状态。

 

线对内部时延

 

信令和端接

C-PHY 信令与 D-PHY 类似。例如，它从 LP 模式动态切换到 HS 模式，为 C-PHY 规定的定时测量与 D-PHY 类似。

下图来自 MIPI 联盟 C-PHY 规范 v1.0。它显示了 C-PHY 信号的结构 (突发中 HS 数据传输)。

 

 

C-PHY 信号 (突发中 HS 数据传输)

为了在这种可切换的端接模式下进行测量，需要负载电路板或端接电路板。进行这些测量使用的物理设置要求一台示波器、多只探头和一张端接电路板。

下图显示了 HS 测量的物理设置。HS 测量不要求端接电路板和探头，您可以直接连接 SMA 电缆。

 

 

SC-PHY 高速测量

C-PHY 发射机校准

C-PHY TX 软件的主要目的是表征发射机；这个软件支持的核心测量设计用于接收机校准。根据 CTS，C-PHY 接收机校准推荐使用预先确定的上升时间/下降时间校准眼图。这种校准支持 DCD (占空比失真)，这是一个重要的压力参数，推动眼图闭合。下一步使用 DC 共模和 AC 共模噪声损伤来校准 C-PHY 信号。支持使用 AWG 70000 系列任意波形发生器生成这些压力。

 

 

C-PHY 发射机校准

适用于 MIPI C-PHY 的 P7700 探头（仅限 C-PHY Essentials）

MIPI 应用要求特定类型的探测，因为高速模式和低功率模式的阻抗是不同的。在高速模式下，C-PHY 信号位于端接环境中。在低功率模式下，C-PHY 信号在使用单端信号的未端接环境下运行。MIPI C-PHY 对探测的主要要求有两个：

• 提供高阻抗
• 差分模式和单端模式

 

P7700 系列探头（仅限 C-PHY Essentials）提供了一个有源缓冲尖端，距尖端末端几毫米。这为 MIPI C-PHY 应用提供了更好的信号保真度及灵活的连接选项。

TriMode 探头帮助您使用探头设置，准确地创建差分、单端和共模测量。这种独特功能让您工作更加经济高效，可以在差分测量、单端测量和共模测量之间切换，而不必移动探头的连接点。

P7700 系列 TriMode 探头（仅限 C-PHY Essentials）

 

使用 TriMode 进行测量，可以获得您想要的信号保真度。创新的新型探头设计采用 SiGe 技术，提供当今及未来所需的带宽和保真度。

P7700 系列 TriMode 探头（仅限 C-PHY Essentials）结构提供了：

• An 尖端上有源缓冲放大器，探头输入距输入仅 3.2 mm

• 完美的步进响应及低插入损耗，最高 20 GHz

• 低 DUT 负载，100 kΩ (DC) 和 0.4 pF (AC) 性能

• 高 CMRR

• 低噪声

 

接收机测试

C-PHYXpress 插件使用最坏情况损伤输入信号，为高速、高速突发和低功率内容创建 C-PHY 信号。

接收机测试解决方案由以下步骤组成：

• 生成一个测试信号，仿真发射机，包括通道和噪声损伤。

• 根据 CTS 要求校准信号。
• 设置器件进行接收机测试。
• 确定给定测试条件下的误码率。

 

C-PHYXpress 应用解决了前两步，具体如下：

第 1  步：生成测试信号，仿真发射机，包括通道和噪声损伤

C-PHYXpress 支持根据 C-PHY 规范 v1.1 为高速、低功率和低功率-高速 (LP-HS) 模式生成波形。

高速模式：C-PHY v1.1  规范数据速率在高速模式下最高可达 3.5 Gbps。根据 CTS，您需要在高速模式下仿真通道效应。C-PHYXpress 应用允许编辑数据速率、上升时间、码型类型、电压电平和损伤，仿真通道效应。