MIPI D-PHY提供靈活、高速、低功耗且低成本的解決方案。同時，由於鏈路收發器的主從關係顯著降低了鏈路的複雜性，適合具有一個主要數據傳輸方向的顯示器和相機案例。
D-PHY的配置包含一條時鐘通道（Clock Lane）以及一條／多條數據通道（Data Lane），其中時鐘通道皆為單向通道，而數據通道可為單向或雙向通道。每條時鐘通道包含Cp、Cn，每條數據通道包含Dp、Dn。
D-PHY中每條鏈路都有一個主控端（Master）和一個從端（Slave），從主控端至從端為數據傳輸的正向。主控端為時鐘通道提供高速DDR時鐘信號，是主要的數據來源；從端在時鐘通道接收時鐘信號，是主要的數據接收端。
在所有情況下時鐘通道與單向數據通道皆保持在正向傳輸，只有雙向數據通道可以反向傳輸，由從端獲取數據。
MIPI D-PHY 通道收發器
D-PHY通道擁有高速和低功耗兩種收發器，分別為：高速傳送器（HS-TX）、 高速接收器（HS-RX）、低功耗傳送器（LP-TX）、低功耗接收器（LP-RX），因此支援HS（High Speed）和LP（Low Power）兩種傳輸模式。HS模式採用低壓差分信號，雖功耗較大，但是能夠擁有很高的資料傳輸速率（80M～4.5Gbps）；LP模式則採用單端信號，雖資料傳輸速率低（<10Mbps），但相對功耗低。HS訊號的電壓範圍為140mV～270mV，而LP訊號的電壓約為1.2V，如下圖所示。此兩種模式的結合使D-PHY能夠在需要時以高速傳輸大量數據，在其餘時間又能夠減少功耗。
其中高速傳送器以差分方式驅動通道，兩種通道狀態：Differential-0和Differential-1。低功耗傳送器則以單端方式獨立驅動兩條線路，有四種通道狀態：LP-00、LP-01、LP-10和LP11
MIPI D-PHY 操作模式
D-PHY的操作模式主要共有三種：控制模式（Control Mode）、高速模式（Burst Mode）以及逃逸模式（Escape Mode）。於一般正常操作期間，數據通道將處於控制模式或高速模式。
– 控制模式（Control Mode）
在控制模式之下，數據通道所傳送的訊號為LP訊號，且如上所述有四種通道狀態：LP-00、LP-01、LP-10和LP-11。其中，進入高速模式的順序是：LP-11、LP-01、LP-00，此時數據通道保持高速模式，直到收到停止狀態（LP-11）。而進入逃逸模式的順序是：LP-11、LP-10、LP-00、LP-01、LP- 00。此兩者模式皆須通過控制模式內的請求來進入。
– 高速模式（Burst Mode）
在高速模式之下，高速數據傳輸以突發形式發生，從停止狀態（LP-11）開始和結束。在HS訊號開始傳輸前，數據通道將離開停止狀態，並通過傳輸開始程序（Start-of-Transmission）準備進入高速模式。如下表，分別描述TX和RX兩側的事件順序。當LP訊號依序走完LP-11、LP-01、LP-00的順序後，RX將會進行Line Termination，TX則會關閉LP訊號驅動程序，並且於同時啟用HS訊號驅動程序。而在數據通道傳輸HS訊號的期間，時鐘通道應於高速模式，提供 DDR 時鐘。
當數據突發結束時，數據通道將通過傳輸結束程序（End-of-Transmission）進入停止狀態
於一般訊號傳輸時，會從控制模式進入高速模式，此時將傳輸HS訊號，當HS訊號傳輸結束，會再從高速模式離開回到控制模式。整個數據突發傳輸期間的事件序列便如同下圖。每條通道的傳輸可以由協議獨立地開始和結束，對於大多數應用程序通道將同步啟動，但由於每個通道傳輸的字節數不等，可能會在不同的時間結束。
– 逃逸模式（Escape Mode）
逃逸模式是當數據通道使用低功耗狀態時的特殊操作模式，例如：LPDT（Low-Power Data Transmission）、ULPS（Ultra-Low Power State）、Remote Triggers等。當LP訊號依序走完LP-11、LP-10、LP-00、LP-01、LP- 00，數據通道便進入逃逸模式，此時發送器將發送一個8位元的進入命令來指示請求的動作，如下表。其中，所有未分配的命令都保留用於將來的擴展。停止狀態（LP-11）將用於退出逃逸模式，並且立即返回控制模式。
參考文獻
- MIPI Alliance Specification for D-PHY, Version 2.0, 23 November, 2015
Q & A:
問題 1
MIPI D-PHY 的主要功能是什麼？
答案：
MIPI D-PHY 將高解析度相機和顯示器連接至應用處理器，提供靈活、高速、低功耗且低成本的解決方案，並適合具有單一主要數據傳輸方向的應用場景，如相機和顯示器。
問題 2
D-PHY 的基本結構包括哪些通道，這些通道有什麼特性？
答案：
D-PHY 包括一條時鐘通道（Clock Lane）和一條或多條數據通道（Data Lane）。
- 時鐘通道：單向傳輸，由主控端（Master）提供高速 DDR 時鐘信號，從端（Slave）接收該信號。
- 數據通道：可以是單向或雙向通道；單向通道進行正向傳輸，而雙向通道可以反向傳輸。
問題 3
D-PHY 支援哪些數據傳輸模式？各模式有什麼特性？
答案：
D-PHY 支援兩種數據傳輸模式：
- 高速模式（High Speed, HS）：
- 採用低壓差分信號，電壓範圍為 140mV～270mV。
- 資料傳輸速率高（80M～4.5Gbps），但功耗較大。
- 低功耗模式（Low Power, LP）：
- 採用單端信號，電壓約為 1.2V。
- 資料傳輸速率低（<10Mbps），功耗低。
問題 4
D-PHY 的三種操作模式分別是什麼？如何切換？
答案：
D-PHY 有三種操作模式：
- 控制模式（Control Mode）：
- 數據通道傳輸 LP 訊號，用於切換到其他模式。
- 進入高速模式順序：LP-11 → LP-01 → LP-00。
- 進入逃逸模式順序：LP-11 → LP-10 → LP-00 → LP-01 → LP-00。
- 高速模式（Burst Mode）：
- 支援突發形式的高速數據傳輸，通過 DDR 時鐘提供準確時序。
- 逃逸模式（Escape Mode）：
- 在 LP 狀態下使用，適用於特殊操作（例如 LPDT 或 ULPS）。
問題 5
高速模式和低功耗模式的傳輸驅動特性有什麼差異？
答案：
- 高速模式（HS）：
- 採用差分驅動方式，具有兩種狀態：Differential-0 和 Differential-1。
- 低功耗模式（LP）：
- 採用單端獨立驅動方式，具有四種狀態：LP-00、LP-01、LP-10 和 LP-11，這些狀態組合可用於進入不同的操作模式。
參考來源