MIPI DSI物理層是整個顯示串行接口協(xié)議的底層基石，負責(zé)定義處理器與顯示面板之間的數(shù)據(jù)傳輸媒介、電氣特性和信號機制，而D-PHY作為MIPI聯(lián)盟制定的高速低功耗物理層標(biāo)準(zhǔn)，是MIPI DSI物理層最主流、最成熟的實現(xiàn)方案，幾乎貫穿了移動設(shè)備、嵌入式顯示乃至車載電子等所有DSI應(yīng)用場景，其核心設(shè)計理念與DSI物理層的“高速傳輸、低功耗、高可靠性”需求高度契合，成為連接應(yīng)用處理器與顯示模組的關(guān)鍵技術(shù)紐帶。

MIPI DSI物理層的核心架構(gòu)圍繞“通道化傳輸”展開，而D-PHY則為這一架構(gòu)提供了具體的硬件實現(xiàn)規(guī)范，其典型配置包含1條單向差分時鐘通道和1-4條數(shù)據(jù)通道，每條通道均由一對差分信號線（HS+/HS-）組成，這種多通道設(shè)計為帶寬擴展提供了靈活空間，比如4條數(shù)據(jù)通道滿配時，可滿足超高清顯示的大容量數(shù)據(jù)傳輸需求。D-PHY的數(shù)據(jù)通道分為單向和雙向兩種類型，其中Lane0作為特殊的雙向數(shù)據(jù)通道，支持反向傳輸功能，可用于顯示面板向主機反饋狀態(tài)信息或觸控數(shù)據(jù)，而其他數(shù)據(jù)通道則主要用于正向高速數(shù)據(jù)傳輸，時鐘通道則在高速模式下提供源同步時鐘信號，確保多通道數(shù)據(jù)的時序一致性。在硬件層面，每條D-PHY通道都集成了高速發(fā)送（HS-TX）、高速接收（HS-RX）、低功耗發(fā)送（LP-TX）、低功耗接收（LP-RX）模塊，部分雙向通道還配備了低功耗競爭檢測器（LP-CD），用于監(jiān)測模式切換時的通道狀態(tài)，確保雙向通信的穩(wěn)定性。

HS（高速）和LP（低功耗）雙模式切換是D-PHY適配DSI物理層需求的核心特性，也是其實現(xiàn)“高速傳輸與低功耗平衡”的關(guān)鍵。HS模式專為大批量像素數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計，采用低壓差分信號傳輸，信號擺幅介于100mV-300mV之間，抗干擾能力強，傳輸速率范圍從80Mbps延伸至v3.5版本的9Gbps，通過DDR（雙邊沿采樣）技術(shù)，在時鐘信號的上升沿和下降沿均進行數(shù)據(jù)采樣，使實際傳輸效率翻倍，這種模式下，DSI物理層主要用于傳輸視頻流等高速數(shù)據(jù)，且在Video模式下，DSI物理層會強制使用HS模式以保證顯示流暢度。LP模式則采用單端LVCMOS信號，電壓擺幅為0-1.2V，傳輸速率最高不超過10Mbps，功耗僅為HS模式的幾十分之一，主要用于傳輸顯示面板的初始化命令、配置參數(shù)等低速控制數(shù)據(jù)，或在幀間隙等無數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r段維持低功耗狀態(tài)，DSI物理層在Command模式下可靈活切換HS和LP模式，適配不同數(shù)據(jù)類型的傳輸需求。兩種模式的切換需遵循嚴(yán)格的時序邏輯，例如從LP模式進入HS模式時，會經(jīng)歷LP-11→LP-01→LP-00的狀態(tài)過渡，確保信號穩(wěn)定切換，避免數(shù)據(jù)丟失。

D-PHY的時鐘機制是DSI物理層實現(xiàn)同步傳輸?shù)暮诵模溲葸M過程也體現(xiàn)了對性能和靈活性的持續(xù)優(yōu)化。早期D-PHY采用轉(zhuǎn)發(fā)時鐘模式（FCM），需要獨立的時鐘通道提供同步信號，時鐘與數(shù)據(jù)通道的差分阻抗需嚴(yán)格匹配為100Ω±10%，且布線時需保證差分對內(nèi)部長度差不超過5mil，通道間長度差控制在±10%以內(nèi)，以減少時序偏差。而在D-PHY v3.5版本中，新增了嵌入式時鐘模式（ECM），通過128b/132b數(shù)據(jù)編碼和時鐘恢復(fù)（CDR）技術(shù)，將時鐘信息嵌入到數(shù)據(jù)流中，無需獨立時鐘通道，不僅減少了引腳占用和布線復(fù)雜度，還降低了電磁干擾（EMI），特別適合超薄移動設(shè)備和AR/VR頭顯等對空間和干擾敏感的應(yīng)用場景。兩種時鐘模式可靈活選擇，且保持向后兼容，讓開發(fā)者能根據(jù)系統(tǒng)需求平衡帶寬、成本和功耗。此外，D-PHY的時鐘信號在HS模式下為高速差分信號，而在LP模式下會停止傳輸，時鐘信息可通過數(shù)據(jù)線的異或運算恢復(fù)，進一步優(yōu)化了低功耗表現(xiàn)。