對低功耗高清顯示器的需求,，正推動著對高速串行總線的采用,，特別是移動設備。MIPI D-PHY是一種標準總線,，是為在應用處理器、攝像機和顯示器之間傳送數據而設計的。該標準得到了MIPI聯(lián)盟的支持,，MIPI聯(lián)盟是由多家公司（主要來自移動設備行業(yè)）組成的協(xié)會。該標準由聯(lián)盟成員使用,，而一致性測試則在保證設備可靠運行及各廠商之間互操作方面發(fā)揮著重要作用,。自動測試系統(tǒng)采用可靠的示波器和探頭，幫助設計人員加快測試速度,，改善可重復性,，簡化報告編制工作。
高速運行的物理層
D-PHY的物理層由一個時鐘和四條數據通路[D0:D3]組成,，可以以非常高的速度運行,。物理層可以支持不同的協(xié)議層。例如,，攝像機捕捉的影像可以通過采用CSI-2協(xié)議的D-PHY物理層傳送到處理器,，再傳送到應用處理器，然后通過采用DSI協(xié)議的D-PHY物理層傳送到顯示器,。這里的CSI和DSI指D-PHY上運行的協(xié)議,。每條通路上的數據在使用V1.2標準時傳送速率可以達到2.5 Gbps,，在使用V2.1標準時可以達到4.5 Gbps，從而可以傳送高分辨率和高清晰度的影像,。
數據通路[D0:D3]的D0通路是雙向通路,，用于總線周轉(BTA)功能。在主發(fā)射機要求外設響應時,，它會在傳輸最后的數據包時向其PHY發(fā)出一個請求,，告訴PHY層在傳輸結束(EoT)后確認總線周轉(BTA)命令。其余通路和時鐘都是單向的,，數據在不同通路中被剝離,。例如，第一個字節(jié)將在D0上傳送,，然后第二個字節(jié)將在D1上傳送,，依此類推，第五個字節(jié)將在D0上傳送,。根據設計要求,，數據通路結構可以從一路擴充到四路。圖3是1時鐘3路系統(tǒng)上的數據剝離圖,。每條通路有一個獨立的傳輸開始(SoT)和傳輸結束(EoP),，SoT在所有通路之間同步。但是,，某些通路可能會在其他通路之前先完成HS傳輸(EoT),。
在四條通路之間，在以2.5 Gbps/路運行時,，D-PHY 1.2信號的最大吞吐量約為10 Gbps,。物理層信號有兩種模式：高速(HS)模式和低功率(LP)模式。高速[HS]模式用于快速傳送數據,。在系統(tǒng)處于空閑時,，低功率[LP]模式用來傳送控制信息，以延長電池續(xù)航時間,。HS和LP模式有不同的端接方式,，系統(tǒng)應能夠動態(tài)改變端接方式，以支持這兩種模式,。
HS數據的速度越高,，顯示器能夠支持的分辨率越高，影像的清晰度也就越好,。數據速率與分辨率之間的關系,，還要看一下其他幾個參數。
像素時鐘：決定著像素傳送的速率
刷新速率：屏幕每秒刷新次數
色彩深度：用來表示一個像素的顏色的位數
像素時鐘的推導公式如下：像素時鐘 = 水平樣點數 x 垂直行數 x 刷新速率,。其中水平樣點數和垂直行數包括水平和垂直消隱間隔,。
圖1. D-PHY數據通路在連續(xù)時鐘模式下的模式和狀態(tài),。(MIPI聯(lián)盟D-PHY規(guī)范第1.2版，MIPI聯(lián)盟公司)
圖2. D-PHY時鐘通路在正常時鐘模式下的模式和狀態(tài),。(MIPI聯(lián)盟D-PHY規(guī)范第1.2版,，MIPI聯(lián)盟公司)
如何測試電接口信令？
數據在HS模式下傳送,，在線路空閑時,，發(fā)射機切換到低功率模式，以便節(jié)能,。在高速(HS)模式下,，差分電壓最小值是140 mV，標稱值是200 mV,，最大值是270 mV,，數據速率擴展到最大2.5 Gb/s。HS模式由兩種可能狀態(tài)組成：Differential-0 (HS-0)和Differential-1 (HS-1),。
在低功率(LP)模式下，信令采用兩條單端線路,，擺幅為1.2 V,，最大運行數據速率為10 Mb/s。數據+(Dp)線路和數據-(Dn)線路相互獨立,。每條線路可以有兩種狀態(tài)：0和1,，這會導致LP模式，其有四種可能的狀態(tài)：LP-00, LP-01, LP-10, LP-11,。
為了適應兩種不同的運行模式,，接收機端的端接必須是動態(tài)的。在HS模式下,，接收機端必須以差分方式端接100 Ω,；在LP模式下，接收機開路(未端接),。HS模式下的上升時間與LP模式下是不同的,。
接收機端動態(tài)端接加大了D-PHY信號測試的復雜度，這給探測帶來極大挑戰(zhàn),。探頭必須能夠在HS信號和LP信號之間無縫切換,，而不會給DUT帶來負載。必須在HS進入模式下測量大多數全局定時參數,，其需要作為僅時鐘測試,、僅數據測試和時鐘到數據測試來執(zhí)行。還要在示波器的不同通道上同時采集Clock+ (Cp),、Clock- (Cn),、Data+ (Dp),、Data- (Dn)。
鑒于D-PHY1.2規(guī)范支持的最大速度是2.5 Gbps,，所以要求的最低帶寬是8 GHz,，那么探頭在8 GHz以下帶寬時應擁有穩(wěn)定的特點，以便能夠捕獲HS-LP和LP-HS跳變區(qū)域中的波形,。
D-PHY正成為汽車顯示器和攝像機應用中流行的標準,。在不同的汽車溫度范圍內進行測試，也可能帶來挑戰(zhàn),，特別是在探測方面,。
用MSO6進行自動一致性測試
示波器和探頭要求的最低帶寬是4 GHz。在2.5 Gbps的最高數據速率時,，示波器和探頭建議帶寬是8 GHz,。設置包括：示波器，4 只低負載單端探頭,，TekExpress D-PHY 1.2 自動測試解決方案,，高級抖動分析 ( 推薦 )，探測,、端接電路板,。
TekExpress解決方案把速度最快的自動測試解決方案與6系列MSO、MSO/DPO7000/DX和DPO70000SX示波器整合在一起,。TekExpress軟件提供了一個圖形用戶界面(GUI),，其架構包含從設置到測試的直觀工作流程，而不管采用哪個通路端接,。在線工作情況下執(zhí)行一致性測量,，并可以針對特定DUT數據速率來配置設置，調節(jié)極限,，并進行量身定制,。在配置高級抖動分析(選項DJA)的儀器上，TekExpress D-PHY解決方案為數據到時鐘時延測試繪制眼圖,，清楚地表明數據和時鐘之間的時延信息,。
圖3. 采用6 系列MSO 的單端測試設置
圖4. HS-TX時鐘到數據通路定時測試中使用的眼圖。
TekExpress自動測試框架是市場上速度最快的D-PHY合規(guī)性解決方案,，明顯節(jié)省了測試時間,，特別是在各種環(huán)境條件下表征DUT性能時。該解決方案還可以在預錄模式下測試離線波形,，可以先捕獲多輪數據,，后面再對數據進行處理，省時省力。
報告功能支持多種格式和定制內容,。結果可以按測試名稱(默認值),、通路名稱或測試結果分組?？梢宰鳛檫x項包括第一個分析區(qū)域的圖像,。報告不僅提供了測試合格/不合格摘要表，還包括每項測試的裕量細節(jié),，這些都包括在一個合并報告中,，并可以導出。
圖5. TekExpress D-PHY自動軟件會引導用戶從設置到報告完成整個測試,。
自動一致性測試的速度和可重復性都要遠遠高于手動測試,，特別是在測試MIPI D-PHY物理層時。TekExpress自動軟件與相應的示波器和探頭相結合,，如6系列MSO和TDP7700,，可以幫助工程師加快測試速度，改善可重復性,，簡化報告編制工作,。
了解MSO6詳情， https://www.tek.com.cn/oscilloscope/6-series-mso-mixed-signal-oscilloscope,。