生活學習日誌

色彩空間

LMS空間

人眼有三種視錐細胞為「L、M、S」，分別能感知不同波長的光
使用 L、M、S 接收到的「三刺激值」(Tristimulus Value)，所組成的色彩空間，稱作「LMS空間」

CIE 1931 XYZ

三刺激值「x、y、z」不單純是人眼對不同波長的反應，而經過數學函數「X、Y、Z」轉換而成，因此無法詮釋色彩三要素，並存在一些肉眼無法觀察的「禁色」

CIE 1931 Yxy

能夠詮釋色彩三要素。將代表明度的函數Y拿掉後，原本三維空間的Yxy空間，便成了熟知的「馬蹄圖」 — CIE xy色度圖
無法讓人識別「同色異譜」(Metamerism)的顏色。只要兩色座標相同，就算組成光譜不同也無從辨認。
非等量均質(例如：馬蹄圖上，兩色的直線距離不等於實際色差)，因此無法對色彩進行數學計算。

CIE 1976 LAB

「a*軸」是紅色-綠色，「b*軸」是黃色-藍色，「L*軸」為亮度
兩色的直線距離公式被稱為「Delta E」
只要Delta E小於等於2，肉眼便難以分辨螢幕顯色和真實顏色之差異。

YUV 色彩空間

用於優化彩色視訊訊號的傳輸，使向後相容老式黑白電視
只需佔用極少的頻寬
"Y"表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰階值，透過RGB輸入訊號來建立，方法是將RGB訊號的特定部分疊加到一起
"U"和"V"表示色度(Chrominance或Chroma)，描述影像色彩及飽和度，Cr(V)反映RGB訊號中紅色部分與亮度值的差異；Cb(U)反映RGB訊號中藍色部分與亮度值的差異
RGB2YUV

工作學習

Design For Test(DFT)

減少IC的測試難度與時間成本

ECO

Pre-Mask ECO : 從 Code Freeze到 tapeout之間的ECO，修改netlist

APR前
APR後：需考慮Timing問題

Post-Mask ECO(Metal ECO) : tapeout後，代工廠已開始加工電晶體層後，完成wire層前，修改Cell之間的連線
做完ECO需要做形式驗證，將修改後的RTL和Netlist做比對

工作學習

MIPI

MIPI(Mobile Industry Processor Interface)移動產業處理器介面，是MIPI聯盟為移動應用處理器製定開放標準
創建的MIPI目的是為了標準化手機與外部設備的介面如攝影機、螢幕等，進而減少手機設計的複雜程度和增加設計靈活性
MIPI依照設備的種類分為不同的WorkGroup
因為MIPI在移動領域應用範圍太廣，各種外圍設備都可以用它來傳輸信息，所以MIPI給不同的外設介面定義版本名

CSI：for Camera
DPI：for Display

DCS(Display Command Set)

DCS是一個標準化的命令集，用於命令模式的顯示模組

DSI(Display Serial Interface)

DSI 定義位於處理器和顯示模組之間的高速串行介面
兼容DPI(Display Pixel Interface)、DBI(Display Bus Interface)和DCS(Display Command Set)
以串行的方式發送像素資訊或指令給外部設備，並讀回外設的狀態資訊或像素資訊，而且在傳輸的過程中享有獨立的通訊協定，包括數據包格式和檢錯機制
具備高速模式和低速模式讀回外設的狀態資訊或像素資訊
只有一個數據通道支持低速模式讀回外設的狀態資訊或像素資訊

DSI分四層

PHY 定義輸入/輸出電路和時鐘和訊號傳輸機制
Lane Management層：收集資料並發送到每條lane
Low Level Protocol層：定義如何組幀、解析及錯誤檢測等
Application層：描述高層編碼和解析數據流

通道管理層

依據設計設定N個(最多4)數據通道，發送端將發送數據按通道次序分成N組輸送到對應的數據通道同時發送至slave端。接收端將接收到的N組數據組合恢復成原始的數據
主機的通道管理層把協議層的數據分發到每個通道，每個通道不一定是同時傳輸完成。相反的，slave的通道管理層把物理層送來的數據組合

協議層

採用數據包格式傳送資料，包括長數據包和短數據包
發送數據時，將數據按照類型及內容進行壓包，並生成ECC碼和添加CRC碼
接收數據時，依據ECC碼和CRC碼對數據包進行檢錯糾錯，完成對包頭和數據內容的譯碼並合理輸送到應用層中。
短數據包主要用於傳輸命令、讀寫寄存器
長數據包主要用用於傳輸大量圖像數據或部分控制命令

D-PHY

提供DSI和CSI的物理層定義
互連線兩端是驅動單元和接收單元。驅動單元有高速發送模組(HS_TX)和低功耗發送模組(LP_TX)，接收單元有高速接收模組(HS_RX)、低功耗接收模組(LP_RX)

應用層

發送端對命令和數據進行初步編碼轉化為MIPI-DSI規定的格式，
接收端將接收的數據還原為應用模塊所支持的數據格式及時序要求
應用層直接連接到顯示模組，負責著與顯示模塊的通訊
按照協議要求，應用層需支持命令模式和影像模式
命令模式是經過接口轉換後主機端然可以以"命令+參數"格式對顯示模組進行讀寫操作
影像模式，master 端可以直接將顯示資料寫入顯示模組，無需命令操作，實時顯示影像

Command mode和Video mode

DSI兼容的外設支持Command或Video模式，用哪個模式由外設的構架決定
Command是指發送命令和數據到具有顯示記憶體的控制器。主機通過命令間接的控制外設，採用雙向接口
Video模式是指從主機傳輸即時像素流到外設，能以高速傳輸。為減少複雜性和成本，只採用Video模式的系統可能只有一個單向數據路徑

IC相關

PRBS(pseudo-random binary sequence)

PRBS，偽隨機二進制序列，是一種用來測試的雜訊

工作學習筆記

Driver IC

一些panel 的 driver IC需要初始化對內部register設定，一般通過SPI或IIC介面，而現在目前主流是使用mipi，初始化的cmd和data由面板廠提供，發送的資料格式需參考 panel datasheet

面板顯示概念

HBlank : 當面板從左到右顯示畫素，每次只能顯示一條掃描線，顯示下一條之前要先回到左邊並做好畫下一條掃描線的準備，這之間所需的時間叫HBlank(Horizontal Blank)
VBlank : 畫完一個畫面全部的掃描線後，必需回到螢幕左上角準備顯示下一幀(Frame)，這之間的所需的時間叫VBlank(Vertical Blank)
HSYNC：水平同步訊號，讓面板知道要開始顯示新的一列(Row)畫素
VSYNC：垂直同步訊號，讓面板知道要開始顯示新的畫面(Frame)
DE(Data Enable)：資料致能訊號，在DE High的區域內是有效的色彩數據，會根據數據將顏色顯示在畫面上，不在範圍內的畫素都顯示黑色。
Front Porch/Back Porch ：HSYNC訊號發出後，DE 不能立即拉High，要留HBlank所需的時間。以水平掃描為例，從HSYNC發出後的下降緣到DE開始的上升緣之間的預留時間為HBP(Horizontal Back Porch)，從DE結束的下降緣到HSYNC發出的上升緣之間的預留時間為HFP(Horizontal Front Porch)；同樣適用於垂直掃描的定義。
Pixel Clock : 用來劃分並取樣水平掃描線裡的個別畫素，每一個Pixel Clock擷取一個畫素資料，Pixel clock頻率越高，每條掃瞄線會有越多的樣本畫素。
HDP(Horizon display period) : 顯示一列畫素所需的時間
VDP(Vertical display period) : 顯示一楨畫素所需的時間
HTP(Period) = HSYNC + HDP + HFP + HBP
VTR(Rate) = VSYNC + VDP + VFP + VBP
帶寬：帶寬代表顯示器顯示能力的指標，指每秒鐘所掃描的畫素個數，即單位時間內每條掃描線上顯示的畫素數總和；以MHz為單位，每個時鐘要傳輸74.25M個畫素資料，所以720p60 的pclk為74.25Mhz；由於每個畫素都由3種顏色表示，每種顏色由一定bit數傳輸，因此通常用bps(bit per second)表示，Digital BandWidth = 帶寬 * 8bit * 3 = 1.782Gbps

工作學習筆記

False Path

SDC(Synopsys design constraints)是一個共通格式而非工業標準
STA : 計算每一條時序路徑(Timing Path)在同一個時域(Clock Domain)是否能在時脈週期(Clock Cycle)內完成(到達)，否則Timing Repaort會報 Negative Timing Slack
指定 False Path 代表該路徑存在卻不會有訊號通過，一但被指定STA就不會回報Timing Violation，但仍可得到 Timing Report，並被標註為 Unconstraint 而非 +/- Slack

常設為False Path的情況

某暫存器從開機到關機只需動作一次，其值用來判斷在正常工作狀態還是測試狀態(Configuration Register)，所有電路必須等其定值後才能作動，因此Configuration Register不需要任何時序上的要求
不同 Clock Domain 之間的訊號只需傳達不需即時，可互相設定為False Path