低功耗芯片间串行媒体总线SLIMbus
低功耗芯片间串行媒体总线SLIMbusTM是基带或移动终端应用处理器与外设部件间的标准接口。SLIMbus规范是MIPI联盟成员共同开发的。MIPI是一个移动工业巨头联盟组织，旨在定义移动应用处理器接口开放标准或提升其现有标准。根据这些开放标准，通过为移动应用处理器的标准硬件和软件接口建立规范，并且鼓励整个业界采用这些标准。MIPI联盟致力于为移动用户加速开发新的服务，在微处理器、外设和软件接口方面完善现有的标准体系。
开发SLIMbus总线的动力来自于移动终端和其他便携式娱乐设备对多媒体功能不断增长的需求，以及驱动高质量数字音频发展的产量增长和产品差异化。 SLIMbus的主要特点
SLIMbus典型的特点为：支持音频、数据、总线和单条总线上的设备控制器；减少引脚数以降低产品消耗；支持高质量音频多信道；单条总线上多重并发采样率；高效、不受主机控制的、对等通用数据通信；提高软件重用性和协同工作能力的标准消息集；使用普通数字音频时钟，同时也可使用已经建立的系统时钟；为降低总线功率消耗而采用动态时钟频率。 通过提供支持单总线结构上许多部件和数字音频信道的可扩展多重结构，SLIMbus总线地址局限于现有的数字音频接口，如I2S和PCM（它们都是单部件间点对点连接，只支持一个或两个数字音频信道）。
为了具有更大的灵活性和易用性，SLIMbus总线取消了控制总线，如： I2C、SPI、microWireTM、UART或数字音频部件上的GPIO引脚。另外，也减少（或消除）了其他类型的移动终端低带宽部件上这些总线结构中的控制总线。
SLIMbus总线采用如下机制实现通信：同步双向通信、灵活的TDM框架结构、总线仲裁机制和消息结构，这些机制共同建立起SLIMbus设备间灵活、稳固的数据连接。尽管SLIMbus总线对常速率媒体流的传输做了优化，但它仍可以传输各种异步数据和控制数据。 SLIMbus总线的物理层介绍
从物理意义上来说，SLIMbus总线包括两个终端以及连接多个SLIMbus总线设备的数据线（DATA）和时钟线（CLK）。
SLIMbus总线使用多支路总线的拓扑结构，所有总线信号对总线上的所有设备都是相同的。同样，总线上的所有设备必须使用相同的协议进行通信。选择使用这种总线是因为它大大减少了设备间互相连接的连线数目，同时允许将各种各样的设备连接到总线上。 多支路连接要求在任意一个给定时刻，总线上只允许一个设备向其他一台或多台接收设备发送数据。SLIMbus总线设备需通过仲裁程序访问总线。
SLIMbus总线使用时分多用(TDM)体系结构，这种结构允许多个接收设备和发射设备驻留在总线上，以允许所有设备在分配的信道和时间片内互相通信。SLIMbus总线支持设备间的点对点通信及一台设备向其他设备发起的广播式通信。
SLIMbus总线不是为提高热插拔容量而设计的，其目的是要在如移动电话等单个客户终端内完成通信。然而，根据SLIMbus总线规范中适当协议而产生的系统使用需求，SLIMbus总线设备允许动态的“掉线”和“重新接入”总线。 SLIMbus总线设备和设备类
SLIMbus总线设备是系统功能的逻辑实现。
一个设备类别目录中的设备拥有相同的特性和功能。SLIMbus总线设备被划分为许多设备类，每一设备类别的定义描述了属于它的设备的最小需求信息，如设备控制信息、设备行为、支持的数据传输协议、实现设备功能的最小数据存储需求。
所有设备类别的需求包括：设备类别代码，指定设备的类型；设备类别的版本代码；支持传输的需求，即：端口数目、需要的设备属性、定向性及这些端口所支持的传输协议。 在第一版SLIMbus总线规范中，定义了四类SLIMbus总线设备：管理类、设计类、接口类和通用类。这些设备类可以完成要设计和实现的SLIMbus总线系统而无需添加其他设备类。如果需要，设备类别集合是可以扩展的。当其他的设备类别被定义后，这些设备类别代码将会由MIPI联盟分配。
管理类设备：管理类设备负责引导SLIMbus总线，并且完成总线管理功能（部件和设备列表、总线配置动态信道分配）。
设计类设备：设计类设备在时钟线(CLK)上向所有SLIMbus总线部件传递时钟信号，为了建立总线和通信的最高水平的TDM帧结构，设计类设备也在数据线上将引导信号及帧信道(帧信息)传送到其他SLIMbus总线设备，以便于建立异步通信。也可以使用用于音频解码和数字/模拟转换的高质量时钟，使系统内不需要产生附加时钟。
接口类设备：接口类设备的每一部件提供总线管理服务，控制结构层次、接口部件实现监控消息协议，报告部件的当前状态、管理部件的初始化，以便于部件能够适当地驱动其设备。
通用类设备：通用类设备通常被认为是提高特定应用功能的设备，这些特定功能将数字音频转换为模拟音频（DAC）或者将模拟音频转换为数字音频(ADV)。
为了使用功能型SLIMbus总线设备，也需要使用SLIMbus总线接口设备、相关联的其他设备和逻辑地址（EA和LA）、信息和取值元素(IE和VE)、每个设备的端口(P)，所有这些用来建立总线连接、控制状态信息流及数字音频(或其他数据)流。
设备信息和评价元素：信息元素（IE）和评价元素(VE)是用来保存设备需要的状态、配置以及其他重要信息的数据存储元素。数据存储可能是布尔型的，或有许多取值，这取决于设备的类型。这些IE和VE元素有效替换了诸如I2C或SPI传统控制接口需要的注册表。 设备地址：SLIMbus总线使用48位枚举型地址（EA）来识别设备，这些设备可以在总线上宣布它们的存在。每一设备都有一个EA地址，它包括制造序号ID、产品代码、设备索引及设备实例值。制造序号ID代码由MIPI联盟提供，唯一识别制造的设备，就像PCI总线部件使用的制造序列号一样。设备索引代码在单个部件内唯一识别多重设备，实例值代码适用于将统一型号或类别的多重设备连接到总线上的情况。
端口：端口设备提供设备之间的数据连接信道，某一特定设备最多可以有64个端口。 端口能力取决于设备，并且在部件数据表里有专门的定义。典型的端口属性包括数据的方向性，如：只输入（sink）、只输出（资源）、既可输入也可输出；端口属性还包括支持
的传输协议、数据宽度等。例如，MEMS移动电话的端口属性可能是只输出、异步传输协议、16位数据宽度。
数据传输后端口的状态会发生变化。当开启电源或重新启动后，端口状态处于非连接状态，此时，端口不产生且不使用任何数据。当端口被连接到数据信道后，它变化到非配置状态，也不产生且不使用任何数据。一旦处于非配置状态，端口便会接收信道配置消息，并根据这一消息做相应的配置。
在收到所有需要的配置参数后，端口状态变化为已配置状态，此时，端口已经做好数据传输的准备。
SLIMbus总线部件
SLIMbus总线部件包括两个或多个SLIMbus总线设备。一个SLIMbus总线部件必须含有一个SLIMbus总线接口设备。此外，可以含有一个或多个其他类型的SLIMbus总线设备。
图1给出了一个复杂的SLIMbus总线。数据和控制信息由设备发出后首先使用消息协议对控制信息编码，并使用传输协议对数据编码。然后，数据和控制流根据帧层次做交叉存取，并在物理层被变换为数据线(DATA)和时钟线（CLK）上的电信号。
图1 复杂的SLIMbus 总线部件
在相反方向上，数据线和时钟线上的电信号被物理层以比特流形式传输，然后被帧层拼凑成为数据和控制流。这些数据和控制流转而被相应协议解码并送给部件中适当的设备。 SLIMbus总线系统
图2给出了一个可能的SLIMbus总线系统示例。所有的部件互不相同。需要注意，左上侧的SLIMbus总线部件含有帧设备，因此，这一部件的CLK信号是双向的。
图2 SLIMbus 总线系统的一个示例
左上侧的SLIMbus总线部件也含有管理设备，但不需要管理设备和帧设备在同一个SLIMbus总线部件中。
左上侧的SLIMbus总线部件中所含的元素也可以被组合成基带或/和应用处理器，用来建立移动终端。
SLIMbus总线模式和操作介绍
SLIMbus总线系统模式包括使用共享数据线和共同时钟信号互相通信的一系列SLIMbus总线设备。SLIMbus总线数据线上的信息被分配成控制空间信道和数据空间信道。