公网加密双智能手机的MIPI设计方法

钟思源

【摘要】 随着新的总线协议不断提高信号的传输速率，如今的PCB 设计人员需要不断更新MIPI信号的设计方法，来满足产品对MIPI线路更高的抗干扰和更高速率传输的要求。本文所述公网加密双智能手机在MIPI布局，布线及阻抗设计方面都有了新的尝试，希望为EDA设计者提供一些技术参考。

【关键词】 双智能手机 MIPI

一、MIPI信号设计特点

MIPI （Mobile Industry Processor Interface）是由ARM、Nokia、ST、TI等公司联合组建的设计联盟。目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加PCB等设计的灵活性。

·MIPI的两种传输模式：

控制目的的低功耗（LP）传输模式，单线异步传输，0-1.2V电平，速率最高10MHz。

数据交换目的的高速（HS）传输模式，差分同步传输，0.1-0.3V电平，每个通道80Mbps-1Gbps。

·MIPI的三种主要通道类型：单向时钟通道、单向数据通道、双向数据通道。

二、公网加密双智能手机与普通手机MIPI布局差异

公网加密双智能手机，即可加密的拥有双套智能系统的手机，可同时待机于公共网络和特殊行业的专网，如军工系统等特殊频段的网络。

三、公网加密双智能手机的PCB布线设计要求

·参考层： MIPI 信号线（带状线或微带线），需要连续的参考层。如无法满足，则参考层需比MIPI 信号线单边宽4W 以上（W 为MIPI 走线宽度）。

· 等长：为了保证两个差分信号能同时到达接收端，不会因为相位差导致接收错误。 MIPI 线对内的长度误差需控制在10mil 以内，线对组之间长度误差控制在200mil 以内；

·对称性：MIPI 线对要始终保持等长和等距。 对称是为了保证走线阻抗一致，减少反射。

·远离干扰：MIPI 线对之间要保持至少2W 以上的间距，MIPI 信号线应远离其它高速信号（如并行数据线，时钟线等），保持3W 以上的距离且不要平行走线。

具体走线方式见下图2：左侧为推荐方式，右侧为不推荐。

四、公网加密双智能手机的差分阻抗控制要求

（1）PCB 走线的关键参数之一是其特性阻抗：即波沿导线传送时电压与电流的比值。高速信号的阻抗与器件所要求的特性阻抗必须一致，简称为“阻抗控制”。影响阻抗控制的因素主要有： 走线宽度、线间距、导线厚度（铜厚）、绝缘介质的介电常数及厚度等。MIPI 的差分线阻抗控制标准是100 欧姆，误差范围±10%。差分阻抗值推荐用仿真软件来计算（推荐软件：Polar Si9000V7.1）

（2）阻抗控制方法实例：以10层2阶，板厚1.0mm 的PCB板设计为例。MIPI差分阻抗控制可参考下列A和B两种方式。

A：L5层线宽是0.1MM网络做差分100欧姆阻抗控制，参考地为L4/L6

B：L5层线宽是0.1MM网络做差分100欧姆阻抗控制，参考地为L3/L7.挖空L4&L6.;

A与B两种阻抗线的控制方式相比，A中成品线宽约为2.5mil左右，B则约为3.8mil左右，相对来说B的信号线抗干扰能力更强。但由于B方式需挖空L4&L6;，对内层走线空间有较大影响，可根据实际情况选择使用。

参 考 文 献

[1] Donald E. Thomas， Philip R. Moorby .《The Verilog Hardware Description Language》（Fouth Edition））北京 ：清华大学出版社 ，2001-8-1

[2] Carver Mead .《超大规模集成电路系统导论》（Introduction to VLSI Systems）

[3] 黄捷《 EDA工程技术丛书·Mentor Graphics高速电路板设计》 清华大学出版社 2014-02-01

[4] 江国强 .《EDA技术与应用（第4版）》.北京：电子工业出版社， 2013-01-01