一种通信系统及通信方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统及通信方法。

背景技术

数据传输协议是一种定义设备间数据通信方法的规范性文件，通常由一些专业标准组织制定。其中，移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)联盟是专注于研发移动及其相关领域接口规范的国际组织，定义了一套MIPI标准，该MIPI标准包括CPHY协议、DPHY协议和MPHY协议，可用于将移动设备内部的摄像头、显示屏和存储器等接口标准化。

上述MIPI标准往往会定义数据传输的基本特征参数，该基本特征参数可以包括信道、速度等级、双工方式和传输带宽等参数中的一种或多种。在数据传输时，需要根据不同的使用场景，设定最合适的基本特征参数，以控制信道成本、提升信道使用率，从而提升通信的能效比。目前，不同的协议都会定义相应的基本特征参数的设定方式，但是由于不同协议对应的通信场景和所支持的功能模式都有较大的差异，导致当前的设定方式繁简不一，很难在不同的通信场景下，快速地完成基本特征参数的设定。

发明内容

本申请提供一种通信系统及通信方法，用于在多种不同的数据传输场景下，实现传输参数的灵活配置。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供一种通信方法，应用于包括主设备和从设备的通信系统中，该主设备和该从设备通过移动产业处理器接口MIPI连接，该方法包括：该主设备和该从设备在接收到复位信号时进入未使能状态，并在该复位信号无效时进入物理初始化状态；该主设备在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI向该从设备发送第一协商请求，第一协商请求包括该主设备与该从设备之间通过该MIPI传输目标数据的候选传输参数；该从设备在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI接收第一协商请求，并向该主设备发送第一协商响应，第一协商响应包括目标传输参数，该候选传输参数包括该目标传输参数；该主设备通过该MIPI接收第一协商响应；该主设备和该从设备在进入链路启动状态后，按照该目标传输参数通过该MIPI传输该目标数据。

在上述技术方案中，该主设备和该从设备在完成初始化参数配置之后，且进入链路启动状态之前，该主设备可以主动通过该MIPI向该从设备发送携带候选传输参数的协商请求，该从设备可以向该主设备返回携带目标传输参数的协商响应，以通过该协商请求和该协商响应实现不同数据传输场景下的传输参数的灵活配置，进而该主设备和该从设备在进入链路启动状态后按照目标传输参数传输数据时，能够有效的控制信道成本、提升信道使用率，以提升通信的能效比。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该主设备向该从设备发送第一协商请求之前，该方法还包括：该主设备通过该MIPI向该从设备发送第二协商请求，第二协商请求用于指示该主设备支持的第一传输参数集合；该从设备通过该MIPI接收第二协商请求，并向该主设备发送第二协商响应，第二协商响应用于指示该从设备支持的第二传输参数集合；该主设备，接收第二协商响应，并根据第一传输参数集合和第二传输参数集合确定该候选传输参数。

上述可能的实现方式中，该主设备和该从设备之间通过第二协商请求和第二协商响应，可以确定该主设备和该从设备所支持的传输参数集合，从而使得该主设备可以根据第一传输参数集合和第二传输参数集合确定合适的候选传输参数。

在一种可能的实现方式中，该主设备为处理器、该从设备为摄像头、该目标传输参数包括上行传输参数，该摄像头可以按照该上行传输参数向该处理器传输视频数据；或者，该主设备为处理器、该从设备为显示器、该目标传输参数包括下行传输参数，该处理器可以按照该下行传输参数向该显示器传输显示数据；又或者，该主设备为处理器、该从设备为存储器、该目标传输参数包括上行传输参数和下行传输参数，该存储器可以按照该上行传输参数向该处理器传输目标数据，该处理器也可以按照该下行传输参数向该存储器传输目标数据。

在一种可能的实现方式中，该协商请求和该协商响应承载在通信帧中，该通信帧的频率小于预设频率，该通信帧也可以称为低速通信帧。该通信帧采用非归零码NRZ编码，非归零码的信号在逻辑电平为1(即正电平)时翻转，在逻辑电平为0(即负电平)时保持不变，需要的传输带宽较窄。上述可能的实现方式中，通过低速通信帧承载上述协商请求和协商响应时，由于低速信号对信道特性不敏感，该方法还无需对低速信号进行训练，从而能够将协商流程和高速数据的训练过程分离开，提高协商的速度。

在一种可能的实现方式中，该通信帧包括帧头、帧负载和帧尾，该帧负载包括以下至少一项：速度等级域、单双工模式域、传输带宽域。进一步的，该通信帧还包括以下至少一项：信令控制域、扩展指示域、完整性指示域；该信令控制域用于指示该通信帧为请求通信帧或应答通信帧；该扩展指示域用于指示该通信帧是否存在对应同一传输参数的另一个通信帧；该完整性指示域用于指示该通信帧是否完整。上述可能的实现方式中，在摄像头数据传输、显示器数据传输和存储器数据传输等多种不同的场景下，针对每种数据传输场景下的速度等级、双工模式和传输带宽等传输参数进行灵活的配置，可以满足不同数据传输场景下的需求。

在一种可能的实现方式中，该速度等级域包括以下至少一项：支持的最大速度等级字段、期望速度等级字段、可接受速度等级字段、速度等级字段；和/或，该单双工模式域用于指示单双工模式为以下中的一个：一个传输线对全双工模式、两个传输线对一收一发模式，一个传输线对半双工模式，一个传输线对单向传输模式；和/或，该传输带宽域包括以下至少一项：上下行支持的最大传输带宽字段、上下行期望传输带宽字段、上下行可接受传输带宽字段、上下行传输带宽字段。上述可能的实现方式中，在摄像头数据传输、显示器数据传输和存储器数据传输等多种不同的场景下，针对每种数据传输场景下的速度等级、双工模式和传输带宽等传输参数进行灵活的配置，可以满足不同数据传输场景下的需求。

在一种可能的实现方式中，该帧头和该帧尾的位宽均为8比特，该帧负载的位宽为32比特。可选的，该速度等级字段的位宽为4比特；和/或，该单双工模式域的位宽为6比特；和/或，该上下行传输带宽字段的位宽为8比特；和/或，该信令控制域的位宽为2比特；和/或，该扩展指示域的位宽为1比特；和/或，该完整性指示域的位宽为1比特。

在一种可能的实现方式中，上述协商请求和协商响应可以通过该MIPI中的一个传输线对传输，也可以通过多个传输线对传输，因而适用于包含不同传输线对的通信系统中。当通过该MIPI中的一个传输线对传输时，该主设备与该从设备之间通过请求-响应的形式进行协商，不会出现因为该主设备和该从设备竞争，而产生冲突的情况。

在一种可能的实现方式中，该协商请求与对应的协商响应之间的时间间隔小于预设时长。上述可能的实现方式中，当该协商请求与对应的协商响应之间的时间间隔小于预设时长时，可以减小该主设备和该从设备长时间检测该协商请求和对应的协商响应而产生的功耗。

第二方面，提供一种通信方法，应用于主设备中，该主设备通过移动产业处理器接口MIPI与从设备连接，该方法包括：该主设备在接收到复位信号时进入未使能状态，并在该复位信号无效时进入物理初始化状态；该主设备在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI向该从设备发送第一协商请求，第一协商请求包括该主设备与该从设备之间通过该MIPI传输目标数据的候选传输参数；该主设备通过该MIPI接收来自从设备的第一协商响应，第一协商响应包括目标传输参数，该候选传输参数包括该目标传输参数；该主设备在进入链路启动状态后，按照该目标传输参数通过该MIPI与该从设备之间传输该目标数据。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该主设备向该从设备发送第一协商请求之前，该方法还包括：该主设备通过该MIPI向该从设备发送第二协商请求，第二协商请求用于指示该主设备支持的第一传输参数集合；该主设备通过该MIPI接收来自该从设备的第二协商响应，第二协商响应用于指示该从设备支持的第二传输参数集合，第一传输参数集合和第二传输参数集合用于确定该候选传输参数。

在一种可能的实现方式中，该主设备为处理器、该从设备为摄像头、该目标传输参数包括上行传输参数，该处理器可以接收该摄像头按照该上行传输参数发送的传输视频数据；或者，该主设备为处理器、该从设备为显示器、该目标传输参数包括下行传输参数，该处理器可以按照该下行传输参数向该显示器传输显示数据；又或者，该主设备为处理器、该从设备为存储器、该目标传输参数包括上行传输参数和下行传输参数，该处理器可以接收该存储器按照该上行传输参数发送的目标数据，该处理器也可以按照该下行传输参数向该存储器传输目标数据。

在一种可能的实现方式中，该协商请求和该协商响应承载在通信帧中，该通信帧的频率小于预设频率。该通信帧采用非归零码NRZ编码。

在一种可能的实现方式中，该通信帧包括帧头、帧负载和帧尾，该帧负载包括以下至少一项：速度等级域、单双工模式域、传输带宽域。进一步的，该通信帧还包括以下至少一项：信令控制域、扩展指示域、完整性指示域；该信令控制域用于指示该通信帧为请求通信帧或应答通信帧；该扩展指示域用于指示该通信帧是否存在对应同一传输参数的另一个通信帧；该完整性指示域用于指示该通信帧是否完整。

在一种可能的实现方式中，该速度等级域包括以下至少一项：支持的最大速度等级字段、期望速度等级字段、可接受速度等级字段、速度等级字段；和/或，该单双工模式域用于指示单双工模式为以下中的一个：一个传输线对全双工模式、两个传输线对一收一发模式，一个传输线对半双工模式，一个传输线对单向传输模式；和/或，该传输带宽域包括以下至少一项：上下行支持的最大传输带宽字段、上下行期望传输带宽字段、上下行可接受传输带宽字段、上下行传输带宽字段。

在一种可能的实现方式中，该帧头和该帧尾的位宽均为8比特，该帧负载的位宽为32比特。可选的，该速度等级字段的位宽为4比特；和/或，该单双工模式域的位宽为6比特；和/或，该上下行传输带宽字段的位宽为8比特；和/或，该信令控制域的位宽为2比特；和/或，该扩展指示域的位宽为1比特；和/或，该完整性指示域的位宽为1比特。

在一种可能的实现方式中，上述协商请求和协商响应可以通过该MIPI中的一个传输线对传输，也可以通过多个传输线对传输。

在一种可能的实现方式中，该协商请求与对应的协商响应之间的时间间隔小于预设时长。

第三方面，提供一种通信方法，应用于从设备中，该从设备通过移动产业处理器接口MIPI与主设备连接，该方法包括：该从设备在接收到复位信号时进入未使能状态，并在该复位信号无效时进入物理初始化状态；该从设备在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI接收来自该主设备的第一协商请求，第一协商请求包括该主设备与该从设备之间通过该MIPI传输目标数据的候选传输参数；该从设备通过该MIPI向该主设备发送第一协商响应，第一协商响应包括目标传输参数，该候选传输参数包括该目标传输参数；该从设备在进入链路启动状态后，按照该目标传输参数与该主设备之间通过该MIPI传输该目标数据。

在一种可能的实现方式中，该从设备通过该MIPI接收来自该主设备的第一协商请求之前，该方法还包括：该从设备通过该MIPI接收来自该主设备的第二协商请求，第二协商请求用于指示该主设备支持的第一传输参数集合；该从设备通过该MIPI向该主设备发送第二协商响应，第二协商响应用于指示该从设备支持的第二传输参数集合，第一传输参数集合和第二传输参数集合用于确定该候选传输参数。

在一种可能的实现方式中，该主设备为处理器、该从设备为摄像头、该目标传输参数包括上行传输参数，该摄像头可以按照该上行传输参数向该处理器发送视频数据；或者，该主设备为处理器、该从设备为显示器、该目标传输参数包括下行传输参数，该显示器可以接收该处理器按照该下行传输参数传输的显示数据；又或者，该主设备为处理器、该从设备为存储器、该目标传输参数包括上行传输参数和下行传输参数，该存储器可以按照该上行传输参数向该处理器发送目标数据，该存储器也可以接收该处理器按照该下行传输参数传输的目标数据。

在一种可能的实现方式中，该协商请求和该协商响应承载在通信帧中，该通信帧的频率小于预设频率。该通信帧采用非归零码NRZ编码。

在一种可能的实现方式中，该通信帧包括帧头、帧负载和帧尾，该帧负载包括以下至少一项：速度等级域、单双工模式域、传输带宽域。进一步的，该通信帧还包括以下至少一项：信令控制域、扩展指示域、完整性指示域；该信令控制域用于指示该通信帧为请求通信帧或应答通信帧；该扩展指示域用于指示该通信帧是否存在对应同一传输参数的另一个通信帧；该完整性指示域用于指示该通信帧是否完整。

在一种可能的实现方式中，该速度等级域包括以下至少一项：支持的最大速度等级字段、期望速度等级字段、可接受速度等级字段、速度等级字段；和/或，该单双工模式域用于指示单双工模式为以下中的一个：一个传输线对全双工模式、两个传输线对一收一发模式，一个传输线对半双工模式，一个传输线对单向传输模式；和/或，该传输带宽域包括以下至少一项：上下行支持的最大传输带宽字段、上下行期望传输带宽字段、上下行可接受传输带宽字段、上下行传输带宽字段。

在一种可能的实现方式中，该帧头和该帧尾的位宽均为8比特，该帧负载的位宽为32比特。可选的，该速度等级字段的位宽为4比特；和/或，该单双工模式域的位宽为6比特；和/或，该上下行传输带宽字段的位宽为8比特；和/或，该信令控制域的位宽为2比特；和/或，该扩展指示域的位宽为1比特；和/或，该完整性指示域的位宽为1比特。

在一种可能的实现方式中，上述协商请求和协商响应可以通过该MIPI中的一个传输线对传输，也可以通过多个传输线对传输。

在一种可能的实现方式中，该协商请求与对应的协商响应之间的时间间隔小于预设时长。

第四方面，提供一种通信系统，该通信系统包括主设备和从设备，该主设备和该从设备通过移动产业处理器接口MIPI连接；该主设备和该从设备，用于：在接收到复位信号时进入未使能状态，并在该复位信号无效时进入物理初始化状态；该主设备，还用于：在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI向该从设备发送第一协商请求，第一协商请求包括该主设备与该从设备之间通过该MIPI传输目标数据的候选传输参数；该从设备，还用于：在该物理初始化状态完成后，通过该MIPI接收第一协商请求，并向该主设备发送第一协商响应，第一协商响应包括目标传输参数，该候选传输参数包括该目标传输参数；该主设备，还用于：接收第一协商响应；该主设备和该从设备，还用于：在进入链路启动状态后，按照该目标传输参数传输通过该MIPI该目标数据。

在一种可能的实现方式中，该主设备还用于：在向该从设备发送第一协商请求之前，通过该MIPI向该从设备发送第二协商请求，第二协商请求用于指示该主设备支持的第一传输参数集合；该从设备还用于：在向该主设备发送第一协商响应之前，通过该MIPI接收第二协商请求，并向该主设备发送第二协商响应，第二协商响应用于指示该从设备支持的第二传输参数集合；该主设备还用于：接收第二协商响应，第一传输参数集合和第二传输参数集合用于确定该候选传输参数。

在一种可能的实现方式中，该主设备为处理器、该从设备为摄像头、该目标传输参数包括上行传输参数，该摄像头可以按照该上行传输参数向该处理器传输视频数据；或者，该主设备为处理器、该从设备为显示器、该目标传输参数包括下行传输参数，该处理器可以按照该下行传输参数向该显示器传输显示数据；又或者，该主设备为处理器、该从设备为存储器、该目标传输参数包括上行传输参数和下行传输参数，该存储器可以按照该上行传输参数向该处理器传输目标数据，该处理器也可以按照该下行传输参数向该存储器传输目标数据。

在一种可能的实现方式中，该协商请求和该协商响应承载在通信帧中，该通信帧的频率小于预设频率，该通信帧也可以称为低速通信帧。该通信帧采用非归零码NRZ编码，非归零码的信号在逻辑电平为1(即正电平)时翻转，在逻辑电平为0(即负电平)时保持不变，需要的传输带宽较窄。

在一种可能的实现方式中，该通信帧包括帧头、帧负载和帧尾，该帧负载包括以下至少一项：速度等级域、单双工模式域、传输带宽域。进一步的，该通信帧还包括以下至少一项：信令控制域、扩展指示域、完整性指示域；该信令控制域用于指示该通信帧为请求通信帧或应答通信帧；该扩展指示域用于指示该通信帧是否存在对应同一传输参数的另一个通信帧；该完整性指示域用于指示该通信帧是否完整。

在一种可能的实现方式中，该速度等级域包括以下至少一项：支持的最大速度等级字段、期望速度等级字段、可接受速度等级字段、速度等级字段；和/或，该单双工模式域用于指示单双工模式为以下中的一个：一个传输线对全双工模式、两个传输线对一收一发模式，一个传输线对半双工模式，一个传输线对单向传输模式；和/或，该传输带宽域包括以下至少一项：上下行支持的最大传输带宽字段、上下行期望传输带宽字段、上下行可接受传输带宽字段、上下行传输带宽字段。

在上述任一方面的一种可能的实现方式中，该帧头和该帧尾的位宽均为8比特，该帧负载的位宽为32比特。可选的，该速度等级字段的位宽为4比特；和/或，该单双工模式域的位宽为6比特；和/或，该上下行传输带宽字段的位宽为8比特；和/或，该信令控制域的位宽为2比特；和/或，该扩展指示域的位宽为1比特；和/或，该完整性指示域的位宽为1比特。

在一种可能的实现方式中，上述协商请求和协商响应可以通过该MIPI中的一个传输线对传输，也可以通过多个传输线对传输。

在一种可能的实现方式中，该协商请求与对应的协商响应之间的时间间隔小于预设时长。在本申请的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被设备运行时，使得该设备实现上述任一方面所提供的通信方法。

在本申请的另一方面，还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被设备运行时，使得该设备实现上述任一方面所提供的通信方法。

可以理解地，上述提供的主设备对应的通信方法、从设备对应的通信方法、通信系统、计算机可读存储介质和计算机程序产品均包括第一方面所描述的内容，因此，其所能达到的有益效果可参考上文中第一方面的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种主设备和从设备的状态转移图；

图3为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种NRZ中逻辑电平的编码示意图；

图5为本申请实施例提供的一种通信帧的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种发送和接收通信帧的流程图；

图7为本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种主设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种从设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a、b和c，其中a、b和c可以是单个，也可以是多个。另外，在本申请的实施例中，“第一”、“第二”等字样并不对数量和次序进行限定。

需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在介绍本申请实施例之前，首先对本申请所涉及的技术背景进行介绍说明。

数据传输协议是一种定义设备间数据通信方法的规范性文件，通常由一些专业标准组织制定。移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)联盟是专注于研发移动及其相关领域接口规范的国际组织，定义了一套MIPI标准，该MIPI标准包括CPHY协议、DPHY协议和MPHY协议，可用于将移动设备内部的摄像头、显示屏和存储器等接口标准化。其中，CPHY协议和DPHY协议主要是针对摄像头数据传输和显示屏数据传输场景定义的数据传输协议，MPHY协议主要是针对存储器数据传输等场景定义的数据传输协议。在摄像头数据传输场景下，主要是上行方向数据量大(即摄像头将数据传输至上位机)，下行方向数据量少或为零(比如，上位机仅向摄像头传输少量控制信息)。在显示屏数据传输场景下，主要是下行方向数据量大(即上位机将数据传输至显示屏)，上行方向数据量少或为零。在存储器数据传输场景下，上行方向和下行方向的数据量均比较大，即上位机将大量数据传输至存储器，同时存储器也会将大量数据传输至上位机。

上述数据传输协议往往会定义数据传输的基本特征参数，该基本特征参数可以包括信道、速度等级、双工方式和传输带宽等参数中的一种或多种。在数据传输时，需要根据不同的使用场景，设定最合适的基本特征参数，以控制信道成本、提升信道使用率，从而提升通信的能效比。目前，CPHY协议和DPHY不支持数据传输参数的协商，主要是通过固定配置或者约定来设定最合适的基本特征参数；MPHY协议虽然支持数据传输参数的协商，但需要成对的发送通道和接收通道，且通信双方中的任一设备均可主动发起协商过程，从而无法应用于摄像头数据传输和显示屏数据传输等场景中。

近年来，国内的一些通信设备厂商也推出了一些数据传输协议，比如，消费电子设备接口(consuming electric device interface，CEDI)协议，该协议同时覆盖了上述MIPI标准中的摄像头数据传输、显示屏数据传输和存储器数据传输等多个场景。在采用这些数据传输协议进行通信时，希望能够采用统一的传输参数协商流程，在多种复杂的数据传输场景下，实现上下行的带宽、速率等级和工作模式等传输参数的灵活配置，从而控制信道成本、提升信道使用率，以提升通信的能效比。

基于此，本申请实施例提供一种通信方法，该通信方法应用于包括主设备和从设备的通信系统中，该主设备和该从设备之间通过MIPI连接。在该通信方法中，该主设备和该从设备在通过该MIPI进行数据传输之前或者称为在进入链路启动状态之前，该主设备可以主动向该从设备发起协商请求，该从设备可以向该主设备返回协商响应，该协商请求和该协商响应用于协商数据传输参数，从而使得该主设备和该从设备能够在多种复杂的数据传输场景下，实现传输参数的灵活配置。下面对该通信系统和该通信方法进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图，该通信系统包括主设备101和从设备102，该主设备和该从设备之间通过MIPI 103连接。该主设备101和该从设备102之间可以通过该MIPI 103通信。

其中，该主设备101也可以称为上位机或者主状态机。在一种示例中，该主设备101可以为处理器，该处理器可以包括中央处理单元(central processing unit，CPU)、神经网络处理单元(neural-network processing unit，NPU)、图像处理单元(graphicsprocessing unit，GPU)、应用处理器(application processor)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)和现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)等。

另外，该从设备也可以称为下位机或者从状态机。在一种示例中，该从设备可以为摄像头、显示器、存储器或者音频设备等。该存储器可以包括随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、闪存(flash)和硬盘(disk)等。该音频设备可以包括音响、麦克风和扬声器等。

再者，该MIPI 103中可以包括一个或者多个传输线对，该传输线对可以为差分传输线对。可选的，该一个或者多个传输线对可以支持半双工通信，也可以支持全双工通信，本申请实施例对此不作具体限制。

进一步的，该主设备和该从设备之间通过该MIPI 103通信时，该主设备和该从设备对应的状态转移图可以如图2所示。具体的状态转移过程包括：当该主设备和该从设备接收到有效的复位(reset)信号时，进入未使能(disabled)状态；当该复位信号从有效切换无效时，主设备和该从设备进入物理层初始化状态(physical initialization)，以进行初始化参数配置，比如按照默认或配置的初始化参数实现设备中各个电路或器件的参数配置(例如，锁相环起振、电源产生基准电压、放大器设置工作点、数字电路完成寄存器配置等)；在完成初始化参数配置之后，该主设备和该从设备进入协商状态(negotiation)，以通过交互进行传输参数的协商，该传输参数可以包括上下行的带宽、速率等级和工作模式等；在协商完成之后，该主设备和该从设备进入链路启动状态(link startup)，此时该主设备和该从设备可以根据协商确定的传输参数建立传输链路；在链路建立完成之后，该主设备和该从设备进入浅睡眠状态(snooze)；之后，该主设备和该从设备可以根据实际通信情况在浅睡眠状态与深睡眠状态(slumber)之间、浅睡眠状态与速度变化状态(speed change)之间、浅睡眠状态与恢复状态(recovery)之间、浅睡眠状态与低速传输状态(low speedtransmission)之间、浅睡眠状态与高速传输状态(high speed transmission)之间、以及恢复状态与高速传输状态之间进行切换。

本申请实施例所提供的通信方法主要涉及上述协商状态，即该主设备和该从设备在完成初始化参数配置之后，且进入链路启动状态之前，通过下文所提供的通信方法中的协商流程实现传输参数的协商，该协商流程能够在多种复杂的数据传输场景下，实现上下行的带宽、速率等级和工作模式等传输参数的灵活配置。

需要说明的是，关于上述状态转移图中未使能状态、物理层初始化状态、链路启动状态、浅睡眠状态、深睡眠状态、速度变换状态、恢复状态、低速传输状态和高速传输状态的详细描述，可以参考相关技术的描述，本申请实施例在此不再赘述。

图3为本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图，该通信方法可应用于上述通信系统中，该方法包括以下步骤。

S201：主设备和从设备在接收到复位信号时进入未使能状态，并在该复位信号无效时进入物理初始化状态。

在一种可能的实施例中，该主设备为应用处理器，该应用处理器包括锁相环、电源、放大器和数字电路等多个器件，该应用处理器在进入物理层初始化状态时，可以按照默认的初始化参数配置该多个器件中的相关参数，比如，配置锁相环起振、电源产生基准电压、放大器设置工作点、数字电路中寄存器的初始值等。

在另一种可能的实施例中，该从设备为摄像头，该摄像头进入物理层初始化状态时，可以按照默认的初始化参数配置分辨率、像素深度、曝光度、最大帧率和最小帧率等；或者，该从设备为显示器，该显示器进入物理层初始化状态时，可以按照默认的初始化参数配置分辨率、显示亮度、点距、扫描频率等；或者，该从设备为存储器，该存储进入物理层初始化状态时，可以按照默认的初始化参数配置存储速度、存储周期、存储带宽等。

S202：在该物理初始化状态完成后，该主设备通过该MIPI向该从设备发送第一协商请求，第一协商请求包括该主设备与该从设备之间通过该MIPI传输目标数据的候选传输参数。

其中，该候选传输参数可以是该主设备为该从设备选择或推荐的通过该MIPI传输目标数据时的数据传输参数。该候选传输参数可以包括一种或者多种传输参数，每种传输参数可以包括一个或者多个参数值。比如，该候选传输参数可以包括速度等级、单双工模式和传输带宽等。

可选的，第一协商请求可以承载在通信帧中，从而该候选传输参数也对应承载在通信帧中。该通信帧的频率可以小于预设频率，该通信帧也可以称为低速通信帧。在一种示例中，该通信帧的频率可以为几百KHz至几十MHz，比如，该通信帧的频率在1MHz附近。可选的，该通信帧可以采用非归零码(non-return to zero，NRZ)编码，如图4所示，非归零码的信号在逻辑电平为1(即正电平)时翻转，在逻辑电平为0(即负电平)时保持不变。

在一种可能的实施例中，该通信帧包括帧头(start of frame，SOF)、帧负载(frame)和帧尾(end of frame，EOF)，即该通信帧的格式为SOF+frame+EOF。其中，帧头SOF可以是一个同步头，帧负载frame可以是脉冲串组成的信息帧，帧尾EOF可以是帧结束同步信号。在一种示例中，SOF和EOF均可以为一个8bits的脉冲序列，frame可以是一个32bits的脉冲序列。比如，SOF可以定义为10101110，EOF可以定义为01010001，frame可以定义为内部寄存器的值。

可选的，该帧负载中所包括的信息可以是该主设备和该从设备需要交换的传输参数，比如，该传输参数的种类包括速度等级、单双工模式和传输带宽。在一种可能的实施方式中，如图5所示，该帧负载包括：信令控制域、速度等级域(speed grade filed)、单双工模式域(duplex option filed)和传输带宽域(bandwidth field)。进一步的，该帧负载还可以包括以下中的一个或多个：扩展指示域N、完整性指示域R、保留域R和/或保留字段R。

其中，该信令控制域可以包括REQ和ACK两部分，若REQ有效则表示该通信帧为请求帧，若ACK有效则表示该通信帧为应答帧或响应帧。在一种示例中，该信令控制域包括2bits，第1个bit为REQ，第2个bit为ACK，每个bit的取值为1表示有效、取值为0表示无效。此时，第一协商请求对应的通信帧中该信令控制域的2bits的取值可以为10。

该速度等级域可以包括速度等级字段SG。进一步的，该速度等级域还可以包括以下至少一项：本设备支持的最大速度等级字段M1、本设备期望(或建议)的速度等级字段S1、本设备可接受速度等级字段A1。在一种示例中，该速度等级域的位宽可以为8bits，前4bits分别为M1、S1、A1和R，后4bits为SG，此时该SG最多可用于表示16种速度等级。

该单双工模式域可以包括双工选项字段DP。进一步的，该单双工模式域还可以包括以下至少一项：本设备支持的双工模式字段M2、本设备期望(或建议)的双工模式字段S2、本设备可接受双工模式字段A2。在一种示例中，该单双工模式域的位宽可以为6bits，前4bits分别为M2、S2、A2和R，后2bits为DP，此时该DP最多可用于表示4种双工模式。可选的，该双工选项DP可以为以下中的一种：一对传输线全双工模式、两对传输线一收一发模式、一对传输线半双工模式、一对传输线单向传输模式。

该传输带宽域可以包括上下行传输带宽字段BW。进一步的，该传输带宽域还可以包括以下至少一项：本设备上下行支持的最大传输带宽字段M3、本设备期望(或建议)传输带宽字段S3、本设备上下行可接受传输带宽字段A3。在一种示例中，该传输带宽域的位宽可以为12bits，前4bits分别为M3、S3、A3和R，中间4bits为上行传输带宽BW1，最后4bits为下行传输带宽BW2，此时该BW1和该BW2均最多可用于表示16种传输带宽等级。该BW1和BW2可适用于非对称传输场景。

该扩展指示域N用于指示该通信帧是否存在对应同一传输参数的另一个通信帧。也即是，当需要协商的传输参数无法通过一个通信帧承载时，可以通过多个通信帧(比如，两个通信帧)来承载。此时，通过该扩展指示域N指示当前传输的通信帧是否存在关联的下一个通信帧。在一种示例中，该扩展指示域N的位宽为1bit，若该1bit的取值为1表示存在关联的下一个通信帧、取值为0表示不存在关联的下一个通信帧。

该完整性指示域E用于指示该信息帧(也可以称为帧负载)是否完整。在一种示例中，该完整性指示域E的位宽为1bit，若该1bit的取值为1表示该信息帧完整、取值为0表示该信息帧完整。

需要说明的是，上述图5以该通信帧同时包括信令控制域、速度等级域、单双工模式域、传输带宽域、扩展指示域N和完整性指示域R为例进行说明。在实际应用中，该通信帧也可以仅包括上述多个域中的部分。比如，该通信帧可以仅包括速度等级域、单双工模式域和传输带宽域中的一个或者多个。

进一步的，上述第一协商请求携带的候选传输参数可以是该主设备根据该主设备支持的第一传输参数集合和该从设备支持的第二传输参数集合确定的。其中，第一传输参数集合可以包括该主设备通过该MIPI传输数据时支持的所有传输参数。第二传输参数集合可以包括该从设备通过该MIPI传输数据时支持的所有传输参数。

在一种可能的实施例中，该主设备和该从设备在该物理初始化状态完成后，该方法还可以包括：该主设备通过该MIPI向该从设备发送第二协商请求，第二协商请求用于指示第一传输参数集合；当该从设备接收到第二协商请求时，该从设备通过该MIPI向该主设备发送第二协商响应，第二协商响应用于指示第二传输参数集合；当该主设备接收到第二协商响应时，根据第一传输参数集合和第二传输参数集合确定该候选传输参数。之后，该主设备可以通过该MIPI向该从设备发送携带该候选传输参数的第一协商请求。可选的，第二协商请求与第二协商响应之间的时间间隔可以小于预设时长。

S203：当该从设备接收到第一协商请求时，该从设备通过该MIPI向该主设备发送第一协商响应，第一协商响应包括目标传输参数，该候选传输参数包括该目标传输参数。

在一种可能的实施例中，当该从设备接收到第一协商请求时，该从设备可以从第一协商请求携带的候选传输参数中选择用于传输目标数据的目标传输参数，通过该MIPI向该主设备从发送携带该目标传输参数的第一协商响应。

需要说明的是，第一协商响应也可以承载在通信帧中，从而该目标传输参数也可以承载在通信帧中，该通信帧在用于承载第一协商响应时对应的信令控制域中的ACK为有效、REQ为无效。具体关于该通信帧的详细描述可以参见上文中的相关描述，本申请实施例在此不再赘述。

S204：该主设备通过该MIPI接收第一协商响应。

当该从设备通过该MIPI向该主设备发送第一协商响应时，该主设备可以通过该MIPI接收到第一协商响应，从而根据第一协商响应可以获取到该目标传输参数。也即是，该主设备和该从设备在通过上述步骤的交互后，都获取到了该目标传输参数，即该主设备和该从设备完成了参数协商流程。之后，该主设备和该从设备可以进入链路启动状态。可选的，第一协商请求与第一协商响应之间的时间间隔可以小于预设时长。

S205：该主设备和该从设备在进入链路启动状态后，按照该目标传输参数传输该目标数据。

当该主设备和该从设备进入链路启动状态后，该主设备和该从设备可以按照该目标传输参数传输该目标数据。可选的，该目标传输参数可以包括上行传输参数，或者包括下行传输参数，或者同时包括上行传输参数和下行传输参数。

在一种可能的实施例中，该主设备为处理器、该从设备为摄像头、该目标传输参数包括上行传输参数，此时该摄像头可以按照该上行传输参数向该处理器传输视频数据。或者，该主设备为处理器、该从设备为显示器、该目标传输参数包括下行传输参数，此时该处理器可以按照该下行传输参数向该显示器传输显示数据。又或者，该主设备为处理器、该从设备为存储器、该目标传输参数包括上行传输参数和下行传输参数，此时该存储器可以按照该上行传输参数向该处理器传输目标数据，该处理器也可以按照该下行传输参数向该存储器传输目标数据。

可选的，上述协商请求和协商响应可以通过该MIPI中的一个传输线对传输，也可以通过多个传输线对传输，因而适用于包含不同传输线对的通信系统中。当通过该MIPI中的一个传输线对传输时，该主设备与该从设备之间通过请求-响应的形式进行协商，不会出现因为该主设备和该从设备竞争，而产生冲突的情况。

在本申请实施例中，该主设备和该从设备可以通过上述方法，在摄像头数据传输、显示器数据传输和存储器数据传输等多种不同的场景下，针对每种数据传输场景下的速度等级、双工模式和传输带宽等传输参数进行灵活的配置，从而满足不同数据传输场景下的需求，进而提高信道传输效率，提升通信的能效比。此外，通过低速通信帧承载上述协商请求和协商响应时，由于低速信号对信道特性不敏感，该方法还无需对低速信号进行训练，从而能够将协商流程和高速数据的训练过程分离开，提高协商的速度。

为便于理解，下面通过图6-图7对本申请的技术方案进行举例说明。图6中的(a)示出了该主设备或者该从设备发送通信帧的过程，图6中的(b)示出了该主设备或者该从设备接收一个通信帧的过程，图7中示出了该主设备和该从设备协商传输参数的过程。

如图6中的(a)所示，该主设备或该从设备发送通信帧的过程可以包括：S11.处于空闲(idle)状态；S12.判断是否需要发送通信帧，若不需要(即否)则返回S11，若需要(即是)则执行S13；S13.发送一个通信帧，该通信帧中包含用于同步的帧头SOF和帧尾EOF，并在发送之后返回空闲状态。

如图6中的(b)所示，该主设备或该从设备接收通信帧的过程可以包括：S21.处于空闲状态；S22.判断是否接收到SOF，若未接收到SOF(即否)则返回S21，若接收到SOF则执行S23；S23.若接收到SOF，则接收一个帧负载；S24.判断是否接收到帧尾EOF，若未接收到EOF则返回S21，若接收到EOF(即是)则执行S25；S25.若接收到EOF，则指示完成接收；之后，返回S21。

如图7所示，该主设备和该从设备协商传输参数的过程可以包括：S31.处于空闲状态；S32.判断是否为该主设备，若是主设备(即是)则执行S33a；S33a.该主设备发送一个请求帧REQ1，该REQ1携带该主设备支持的第一传输参数集合，该REQ1也可以称为本端能力帧；S34a.该主设备判断是否接收到该从设备的响应帧ACK1，该ACK1携带该从设备支持的第二传输参数集合，该ACK1也可以称为对端能力帧；S35a.若未接收到该ACK1，判断与该REQ1之间的时间间隔是否超过预设时长，若未超过(即否)返回S34a，若超过则返回S31；S35b.若接收到该ACK1，解析该ACK1并选择合适的传输参数(即候选传输参数)；S36a.判断是否有合适的传输参数，若没有(即否)则返回S31，若有(即是)则执行S37a；S37a.发送另一个请求帧REQ2，该REQ2携带候选传输参数，该REQ2也可以称为建议能力帧；S38a.判断是否接收到该从设备的响应帧ACK2，该ACK2携带目标传输参数，即从设备接受的传输参数，该ACK2也可以称为接受帧；S39a.若未接收到该ACK2，判断与该REQ2之间的时间间隔是否超过预设时长，若未超过(即否)返回S38a，若超过则返回S31；S39b.若接收到该ACK2，解析该ACK2并记录本次通信的目标传输参数。相应的，在S32之后，若不是主设备(即否)则该方法还包括：S33b.等待该主设备发送请求帧REQ1；S34b.判断是否接收到该REQ1；S35c.若未接收到该REQ1(即否)，判断是否超过预设时长，若超过则返回S31，若未超过则返回S34b；S35d.若接收到该REQ1(即是)，解析该REQ1，并发送一个响应帧ACK1；S36b.判断是否接收到该主设备发送的REQ2；S37b.若未接收到该REQ2(即否)，判断是否超过预设时长，若超过则返回S31，若未超过则返回S34b；S37c.若接收到该REQ2(即是)，解析该REQ2，并发送另一个响应帧ACK2。之后，该主设备和该从设备可以按照目标传输参数进行信道训练并传输数据。

在本申请实施例中，该主设备和该从设备在完成初始化参数配置之后，且进入链路启动状态之前，该主设备可以主动向该从设备发起协商请求，该从设备可以向该主设备返回协商响应，该协商请求和该协商响应用于协商数据传输参数，从而使得该主设备和该从设备能够在多种复杂的数据传输场景下，实现目标传输参数的灵活配置，进而基于该目标传输参数传输目标数据时，能够有效的控制信道成本、提升信道使用率，以提升通信的能效比。

上述主要从主设备和从设备之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个设备，例如主设备和从设备。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对主设备和从设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明：

图8示出了上述实施例中所涉及的通信装置的一种可能的结构示意图。该通信装置可以为主设备或者应用于主设备的芯片。该通信装置包括：处理单元301、发送单元302和接收单元303。其中，处理单元301用于支持该通信装置执行上述方法实施例中的S201、以及确定S202中的候选传输参数的步骤；发送单元302用于支持该通信装置执行上述方法实施例中的S202、发送第二协商请求的步骤、按照目标传输参数向从设备发送目标数据的步骤，以及本文所描述的其它技术过程；接收单元303用于支持该通信装置执行上述实施例中的S203、接收第二协商响应的步骤、接收主设备发送的目标数据的步骤，以及本文所描述的其它技术过程。

图9示出了上述实施例中所涉及的通信装置的另一种可能的结构示意图。该通信装置可以为从设备或者应用于从设备的芯片。该通信装置包括：接收单元401和发送单元402。其中，接收单元401用于支持该通信装置接收上述方法实施例中的S201发送的第一协商请求、接收主设备发送的目标数据和或第二协商请求的步骤；发送单元402用于支持该通信装置执行上述方法实施例中的S202、发送第二协商响应的步骤、按照目标传输参数向主设备发送目标数据的步骤，以及本文所描述的其它技术过程。

进一步的，该通信装置还可以包括显示单元403，该显示单元403用于显示目标数据；或者，该通信装置还包括摄像单元404，该摄像单元404用于获取目标数据；或者，该通信装置还包括存储单元405，该存储单元405用于存储目标数据。

需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在本申请的另一实施例中，还提供一种通信系统，该通信系统包括主设备和从设备，该主设备和该从设备通过MIPI连接。其中，该主设备可以为上文所提供的主设备，用于执行上述方法实施例所提供的通信方法中主设备的步骤；该从设备可以为上文所提供的从设备，用于执行上述方法实施例所提供的通信方法中从设备的步骤。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当一个设备(可以是单片机，芯片等)或者处理器执行上述方法实施例所提供的通信方法中主设备的步骤。前述的可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当一个设备(可以是单片机，芯片等)或者处理器执行上述方法实施例所提供的通信方法中从设备的步骤。前述的可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中；设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令，至少一个处理器执行该计算机执行指令使得设备上述方法实施例所提供的通信方法中主设备的步骤。

在本申请的另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中；设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机执行指令，至少一个处理器执行该计算机执行指令使得设备上述方法实施例所提供的通信方法中从设备的步骤。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。