作者：陸向陽
Raspberry Pi上的CSI-2與DSI界面。
許多Raspberry Pi的介紹或教學中，通常會說明已成業界標準的介面，如USB、HDMI等，或說明26-pin或40-pin的一般用途的I/O接腳，即GPIO（General Purpose Input/Output），但卻較少談論另外兩個介面的接腳，即CSI-2與DSI，其中CSI-2主要用來連接攝影機，而DSI多用來連接觸控LCD小螢幕。
這兩個介面若只當用來連接特定週邊裝置的介面，似乎有些可惜，但若想運用這兩個介面，則有必要對這兩個介面的接腳構成進行了解，以下將對此進行探究。
DSI電路圖
DSI
首先探究DSI（Display Serial Interface），在RPi揭露的電路圖中為S2（Socket 2），它由15個接腳組成，但實際上只有6個接腳是有訊號的，其餘多為地線（接地線）或火線（電源線），如接腳1、4、7、10、13均為接地，接腳14、15為電源（3.3V），11、12則為空接（也稱浮接）。
而有訊號的6個接腳，其實是兩兩成對，以差動電壓方式傳送訊號。所以，嚴格而論，6個接腳只有3個訊號，即Data0、Data1、Clock，Data0、Data1即是傳送資料，Clock則傳送時脈。
CSI-2電路圖
而CSI-2（Camera Serial Interface）方面，它在電路途中為S5（Socket 5），一樣是15個接腳，但組成稍稍比DSI複雜一點。
CSI-2的1、4、7、10接腳為接地，15接腳則為電源，CSI-2沒有空接的接腳。
CSI-2一樣有2組差動式傳輸的訊號線路，也一樣有1組差動式傳輸的時脈線路，但除此之外，還有一組I2C介面線路，即SCL、SDA接腳，CL即Clock時脈之意，DA即Data資料之意。
另外還有一個GPIO接腳，與一個CLK接腳。
要進一步說明的是，CSI-2用的介面傳輸標準與線路電氣特性，其實是遵循MIPI機構所制訂的CSI-2介面，而目前最新的標準的已到CSI-3。
CSI-2中的D-PHY實體介面
更具體而言，是用CSI-2中的D-PHY實體介面，這個介面需要一組I2C介面（僅以400kHz頻率運作）、一組差動時脈訊號，以及一組（含一組）以上的資料訊號。
所以，Raspberry Pi中的CSI-2介面，除了合乎CSI-2介面標準外，還配置了2個額外訊號，即前述的GPIO與CLK。
不過，筆者看了其他也採CSI-2介面的晶片或設計，確實許多也是在合乎CSI-2標準後，又自行額外添加訊號線路，看來這種作法是常態。
最後，各位可能會疑惑，為何DSI與CSI-2介面的接地線路都是1、4、7、10等接腳？這其實是為了讓訊號品質好，讓兩兩一組的線路之間，放入接地線路，可以抑制相鄰線路的串音干擾（Crosstalk），使訊號更清晰，更利於高速傳輸，此設計是別有用心的，不是隨興而為的。
另外各位可能會有小疑問，為何3.3V電源線路與接地間有一個100nF的電容？這其實也是為了穩定之用，有這個電容，可以把電源中較小的電壓準位擺盪情形給消除掉，使供電更穩定，若不是很講究電路系統運作的穩定性，事實上可以不要接上100nF電容，依然可以運作。
至於I2C介面上的1.6k歐姆電阻，稱為外部提升電阻（External Pull-Up Resistor），電阻的阻值要視晶片的Datasheet與電壓值，甚至運作時脈等而定，外部提升電阻可以讓接腳在不導通時呈現高電位（Hi），在導通呈現低電位（Lo），有關接腳的電氣特性方面，有機會再加以詳述。
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2019/11/21
請問把相機CSI 直接對接到DSI顯示器 LANE數都一樣
會直接顯示嗎
2019/11/23
於兄您好：
確實都是兩個 Lane，不過我沒有試過直接對接能否直接顯示，或許可以嘗試看看。
然而必須考慮一下 Fanout，因為是使用 LVDS 傳輸，能否將 CSI 取得的信號同時傳向三處，一是本來 RPi 晶片的 CSI 輸入，二是 DSI 輸出，三是 RPi 晶片對 DSI 的輸出。信號有可能因為同時傳向三處而能量衰減，導致信號不達標準。
另外對 RPi 晶片的 DSI 輸出腳位而言，這樣的反向輸出是否會影響運作也必須考慮。最好還是透過 RPi 晶片正常進出，或想辦法斷絕 RPi 的 CSI 輸入線路與 DSI 輸出線路，再來讓 CSI 直接連接 DSI，會比較好。
2018/10/16
您好 請問一下，CSI-2 CAMERA 接口為 2LANE ,我要自行開發 AR0835HS 8M SENSOR 4LANE,這樣CSI-2 要如何對應連接呢.
2018/10/24
JS您好：
由於樹莓派電腦只有提供2個Lane，所以可能無法連接4個Lane影像輸出的攝影機，可能需要一些轉接的晶片或電路，將4-Lane轉成2-Lane，但即便可行，也可能會有傳輸率、影像流暢度等問題。
2018/09/19
您好，請教您一個問題，如何將TFT螢幕排線轉接成DSI的排線？有的話哪裡有賣或是可以自製？
2018/09/20
嗨嗨！Maker您好！
其實RPi官方網站有在賣7吋的TFT觸控螢幕，專門給RPi連接的，網址在此：https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-touch-display/
除非您是希望自己動手做或自動動手實驗，才自己去買來兜。電料行可以試看看是否有賣，自製就再加高難度。
2017/09/29
請教一下，如果我想樹莓派上的CSI-2這個接口，連出2個相機，並能切換任意一個相機的視頻，是不是把CSI-2的線中，數據傳送的PIN，切換一下；其他的PIN都連在相對應的PIN上，這樣是否可以？
2018/09/20
嗨嗨！ShawnShawn您好：
可能可以，可以實際試試看，但必須考慮兩點，一是接腳（pin）的fan-out能力，如果一個接腳的輸出，無法正常驅動兩個接腳的輸入，電壓準位（大陸稱為電平、平準、位準）跌落，無法保持信號品質，就無法實現。
另一個是要檢視傳輸協定，若協定內容沒有是state-less，沒有狀態記憶持留的話，那就可以任意切換兩個視訊（視頻）來源。
2017/05/25
您好 請問一下，是否只要符合MIPI CSI 規範的camera 就可以與pi 對接
會不會有 connector 不相容或是 需要轉版的問題
2017/06/12
源源您好：
我過往研究的印象，MIPI 只有制訂線路跟協定，沒有制訂連接器標準，理論上，只要合乎 MIPI 標準的攝影機，您只要知道線路的對應，還是可以連接的，但是連接器應該是與 RPi 自己訂立的連接器，沒辦法直接接上，除非該業者已經標榜，他的攝影機連接器已經相容 RPi 的設計。
2016/04/21
你好 想請問一下
像這種MIPI – DSI CSI 高速訊號
為什麼跟其他的高速訊號比起來 (e.g. PCIe or SATA)
MIPI則不需要串接ac coupling 電容呢?
2016/05/14
Cass您好：
我可能要看一下電路，以及獲得訊號採行何種傳輸，才能回答，稍微不巧的，MIPI、SATA、PCIe這三種介面，都是要加入產業聯盟的企業會員，才能取得電氣信號的，如果網路上有簡單提及自是最好，其實不單是電容，很多介面還需要終端電阻，用來吸收剩餘的信號傳輸能量，不同介面也有不同的規範與設計唷！
2015/10/21
想請問一下，目前Raspberry pi最高的mipi dsi影像規格是否可支援到1080p@30fps或是1080p@60fps呢?謝謝。
2016/05/14
Alex您好：
哈！這應該是重複留言，請看上一則回覆。
2015/10/21
請問目前raspberry pi所提供的mipi dsi最高可支援到1080p@30fps或1080p@60fps嗎?
2016/05/14
Alex您好：
我查了一下，沒有太多關於DSI介面最高解析度、畫面更新率的資料，且樹莓派官方的觸控螢幕只支援800×480，所以保守點看待是沒有，若要1080p解析度，建議還是從HDMI介面取得比較好。
2015/10/16
你好
謝謝你的文章，網路上很少看見在討論這兩種介面的文章，受益良多
我想請問，依您來看是否CSI-2和DSI的軟排線是否通用呢
因為最近在使用官方的觸控螢幕
因此有此疑問！
謝謝
2016/05/14
Vander您好：
我查了一下CSI、DSI的線路，以下是電路圖的網址，見第4頁：
https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/Raspberry-Pi-Rev-2.1-Model-AB-Schematics.pdf
看起來CSI、DSI的訊號排列很接近，排線看來可以直接沿用，但CSI的13、14接腳有用來接I2C介面，DSI則否，所以建議還是不要混用，不過排線若只是單純導引線路，其實也沒太大差異。