C-PHY速率

C-PHY 简单介绍

三线为一lane，没有时钟线；
最多3lane（即9线）；
三线彼此差分。

C-PHY的物理电压图

记每一lane 的三根线为CSI_A，CSI_B，CSI_C.
每一根线有三种电平：3/4V，2/4V 和 1/4V
这三个线的电平彼此不同，因此可以有6种排列组合（A_3^2 = 6），即6种状态，
记为：+x, -x, +y, -y, +z, -z. 。
电压图如下图：

或者这样表达更直观：

	CSI_A	CSI_B	CSI_C
+x	3/4V	2/4V	1/4V
-x	1/4V	2/4V	3/4V
+y	2/4V	1/4V	3/4V
-y	2/4V	3/4V	1/4V
+z	1/4V	3/4V	2/4V
-z	3/4V	1/4V	2/4V

对这6种状态，我们对这三个线的电压，两两做差，就可以得到下面的眼图。
这三根线的电压差所形成的形状如同“眼睛”，顾名思义：眼图。

C-PHY的数据表达

那么对于C-PHY，是如何表达出二进制数据的呢？
答案就是这6个状态的切换。
对于任意时刻的任意状态，可以切换成与该时刻不同的状态；
每一次的状态切换，代表了3bit的数据。

结合最一开始所画的电压图来说：
对任意状态（+x,-x,+y,-y,+z,-z），
三根线任意两个的电平交换，即可以变成另一种状态，
每一个状态是一个symbol，每一个symbol的切换代表了3bit 数据。

网上有这么个图：

上面的图很简单，就是在说每个状态切换的时候所代表的数据是什么。
我喜欢用如下表格表示：

	+x	-x	+y	-y	+z	-z
000	+z	-z	+x	-x	+y	-y
001	-z	+z	-x	+x	-y	+y
010	+y	-y	+z	-z	+x	-x
011	-y	+y	-z	+z	-x	+x
1xx	-x	+x	-y	+y	-z	+z

例如说：
假设当前时刻，状态是 +x. 要表示数据 000 010 011
那么状态的变化是：
+x => +z => +x => -y

C-PHY 的速率

对于D-PHY而言，以Byte为单位进行数据传输。一个UI是1 bit。
而对于C-PHY 来说，是以 16 bit 为单位进行数据传输，一个UI 是16/7 bit。
16/7 是怎么来的，看下图：

这里就会有疑问了，16 bit 的有效数据用 21 bit 来传，那还有5 bit 呢？
当然是用于数据校验或者其他功能。

深一层思考：

这里进行更深的思考，为什么是以16 bit 为单位，并分配成了 7个symbols呢？
为什么不是 以 8 bit 为单位，分配成5个symbols 呢？
以下是个人的思考，谨代表个人的想法，不一定是官方回答。

首先是第一个问题：
为什么16 bit 的有效数据要分配成7 个 symbols？

对于16 bit 的数据来说，有2^(16) = 65536 种不同；
对于 7 个symbol 来说，一个symbol 代表了5 种状态，因此有5^(7) = 78125种不同；
若是6个symbol，5^(6)=15625 ，小于2^(16)，无法正常且正确地表达出 16 bit 的所有数据。

第二个问题：
为什么为什么不是 以 8 bit 为单位，分配成5个symbols ，或者其他呢？
下表列出了5-8 个symbol 分别能承载的最大bit 数。

2^9	5^4	2^11	5^5	2^13	5^6	2^16	5^7	2^18	5^8
512	625	2048	3125	8192	15625	65536	78125	262144	390625

若是11bit，至少要5个symbol 才能承载。
大家可以计算一下比例，用7 个symbol 去承载16 bit 的数据时，效率最高，即16/7 = 2.28。

最后我们可以知道，
C-PHY的传输速率：
每一lane 最大传输速率是 2.5G UI/s;
每一个UI 是 16/7 = 2.28 bit;
最大有3lane;
因此：
2.5G * 16/7 bit * 3 = 17.14G bit/s