[發明專利]一種支持MIPI的多協議IO模塊

在審

• 申請號: 202011166816.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112332832A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 薛慶華;王海力
• 申請（專利權）人: 京微齊力（北京）科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種支持MIPI的多協議IO模塊，基于常規IO模塊，所述常規IO模塊包括模擬IO模塊和數字IO模塊；其中，所述模擬IO模塊包括輸入選擇器、單端接收模塊、差分接收模塊、單端發送模塊和差分發送模塊；數字IO模塊包括輸入數據轉換ilogic模塊、輸出數據轉換ologic模塊和三態控制模塊；

其特征在于，所述數字IO模塊還包括第一動態選擇器和第二動態選擇器；

所述多協議IO模塊接收外部的動態終端控制信號；

當處于MIPI輸入時，根據所述動態終端控制信號，輸入選擇器選擇單端接收模塊的輸出作為第一輸入信號，第一動態選擇器選擇第一輸入信號作為第二輸入信號輸出；或，輸入選擇器選擇差分接收模塊的輸出作為第一輸入信號，第一動態選擇器選擇由輸入數據轉換ilogic模塊處理第一輸入信號后輸出的并行信號作為第二輸入信號輸出；

當處于MIPI輸出時，根據所述動態終端控制信號，第二動態選擇器選擇內部輸出信號作為第一輸出信號，單端發送模塊根據三態控制模塊輸出的三態控制信號打開，由打開的單端發送模塊接收第一輸出信號；或，第二動態選擇器選擇由輸出數據轉換ologic模塊處理該內部輸出信號得到的串行信號作為第一輸出信號，差分發送模塊根據三態控制模塊輸出的三態控制信號打開，由打開的差分發送模塊接收第一輸出信號；

通過動態調節所述動態終端控制信號，實現MIPI協議下高速度模式和低功耗模式間的動態轉換。

2.根據權利要求1所述的多協議IO模塊，其特征在于，所述模擬IO模塊還包括動態差分終端模塊；

根據所述動態終端控制信號，當處于MIPI的高速度模式下輸入時，所述動態差分終端模塊內的差分端接電阻打開；當處于MIPI的低功耗模式下輸入時，所述動態差分終端模塊內的差分端接電阻關閉。

3.根據權利要求1所述的多協議IO模塊，其特征在于，所述數字IO模塊工作在第一電源電壓下，所述第一電源電壓為CORE域的電源電壓；對所述單端接收模塊增加第二電源電壓；對所述差分接收模塊增加第三電源電壓；

當處于MIPI的高速度模式時，所述差分接收模塊工作在第三電源電壓下；

當處于MIPI的低功耗模式時，所述單端接收模塊工作在第二電源電壓下。

4.根據權利要求3所述的多協議IO模塊，其特征在于，配置所述第一電源電壓為0.9v；配置所述第二電源電壓為1.2，1.8v或2.5v；配置所述第三電源電壓為1.8v或2.5v。

5.根據權利要求1所述的多協議IO模塊，其特征在于，所述差分發送模塊基于LVDS電路進行設計，包括第一NMOS管(Mn)、第一PMOS管(Mp)、第二NMOS管(M0)、第三NMOS管(M1)、第二PMOS管(M2)、第三PMOS管(M3)、第四NMOS管(M4)、第五NMOS管(M5)；其中，

Mn為根據信號ndr開關的電流源，M0和M1的源極連接Mn，M0的柵極根據信號dn0打開或關閉，M1的柵極根據信號dn1打開或關閉，M0和M1的漏極產生差分信號對PAD0/PAD1；Mp為根據信號pdr開關的電流源，M2的柵極根據信號dp0打開或關閉，M3的柵極根據信號dp1打開或關閉，M2的漏極連接M0的漏極，M3的漏極連接M1的漏極；M4和M5的源極連接外部動態的第四電源電壓，M4的柵極根據信號dn2打開或關閉，M5的柵極根據信號dn3打開或關閉，M4的漏極連接M0的漏極，M5的漏極連接M1的漏極。

6.根據權利要求5所述的多協議IO模塊，其特征在于，

當dn2＝0，dn3＝0時，關閉M4和M5，使所述差分發送模塊適應于LVDS協議的功能；

當dp0＝1，dp1＝1，pdr＝1，ndr＝1時，關閉Mp、M2和M3，使所述差分發送模塊適應于MIPI協議的功能。

7.根據權利要求5所述的多協議IO模塊，其特征在于，所述第四電源電壓由低壓線性穩壓模塊提供。

8.根據權利要求5所述的多協議IO模塊，其特征在于，在MIPI工作在高速度模式時，動態調節所述dn0、dn1、dn2和dn3的電壓為1.8v或2.5v；在MIPI工作在低功耗模式時，動態調節所述dn0、dn1、dn2和dn3的電壓為1.2v。