我们使用的主机都需要配置一个显示器，开发板也不例外，需要配置一个屏幕外设。屏幕的选型需要注意，并非随意购买一块屏幕接上线就能正常点亮。我们先来了解两个概念 MIPI 和 HDMI，一般的开发板都支持这两种视频信号的输出（DP 不在此文说明）。
MIPI & HDMI 概念
可概括为一句核心：MIPI 是芯片到屏幕 / 摄像头的板内内部接口；HDMI 是设备与设备之间对外的音视频接口。二者协议、PHY 完全不同，不能直接转接，必须经过芯片转换。
MIPI（Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口）
MIPI 是一整套协议家族，不是单一接口：
- DSI：Display Serial Interface，AP → 显示屏（手机 / 嵌入式屏）
- CSI：Camera Serial Interface，摄像头 → AP
- PHY：D-PHY（最常用，HS 高速 / LP 低功耗双模式）、C-PHY（更高带宽，高端手机）
特点：
- 低压差分，低功耗，手机、平板、车机、开发板内部排线（FPC）
- 短距离：PCB/FPC，一般 <30cm，不适合外部长线
- 只传图像 + 控制指令，原生不带音频
- Lane 通道：1/2/4 Lane，叠加提升带宽；嵌入式时钟，无单独时钟差分对
- 无热插拔，无 HDCP 版权保护，没有 EDID 握手（DSI 有读取 DCS 屏寄存器）
HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）
特点：
- 设备对外接口：主机 / 盒子 / 电脑 ↔ 显示器 / 电视，音视频同传
- TMDS 差分信号（HDMI 2.1 为 FRL），独立时钟通道，支持长线，可达数米～10 米
- 内置 EDID 握手、HDCP 版权加密、CEC 设备控制、ARC/eARC 音频回传
- 版本带宽：HDMI1.4 (10.2Gbps) / HDMI2.0 (18Gbps) / HDMI2.1 (48Gbps)，支持 4K/8K、HDR、VRR
- 支持热插拔，标准外部连接器（A/C/D 型）
两者对比
| 维度 | MIPI | HDMI |
|---|---|---|
| 定位 | 板内内部接口 | 设备对外接口 |
| 传输 | 图像 + 控制指令，原生不带音频 | 音视频同传 |
| 距离 | 一般 <30cm | 可达数米～10 米 |
| 供电 | 排线直接供电 | 一般需要额外供电 |
| 热插拔 | 不支持 | 支持 |
| 版权 | 无 HDCP、无 EDID | 有 HDCP、EDID、CEC |
遇到的显示问题
为什么要了解这几个概念呢？本文在实践中遇到了相关问题：购置了开发板，但未额外购买显示器，实验室恰好有一个闲置的 7 寸 HDMI 屏幕，而板子也刚好支持 HDMI 输出：
可以看到屏幕没有正常展示视频信号。起初并未怀疑是这台 7 英寸设备的问题，因为此前已进行验证：将 Windows 的输出接到这台 7 英寸屏幕上可以正常展示：
这样就以为是板子的问题了。初步怀疑是因为板子默认支持 MIPI 的输出，所以 HDMI 的屏幕没有收到视频信号。随后尝试刷入了一个默认仅支持 HDMI 输出的固件，刷写后仍然不行，便排除了这一可能，接下来通过抓取日志来排查。
显示问题的排查手段
我们排查显示问题一般有以下手段：
-
cat /sys/class/drm/*HDMI*/status -
cat /sys/class/drm/*HDMI*/modes用来查询物理屏幕的连接状态和模式。
-
dmesg | grep -iE 'hdmi|edid|hpd'打印内核环形缓冲区日志（内核启动、硬件驱动、中断、硬件热插拔事件都会在这里输出）。DRM 显示驱动（HDMI/DP）的硬件事件全部会由内核打印在这里。
-
dumpsys display打印 Android Framework 层 DisplayManagerService（显示管理服务） 的全部状态，属于用户态 Framework 的显示信息，不是内核 DRM 硬件日志。
更换显示器代替 7英寸显示
在仅支持 HDMI 输出的镜像上，7 英寸显示屏无法正常展示视频信号，但随意更换一台显示器即能正常显示，说明问题并不在镜像本身，而是这块 7 英寸 HDMI 屏存在显示问题。
在《设备树 dts & MIPI 屏幕视频输出信号问题排查》一文中，本文将讲解如何解决 MIPI 屏幕与板子无法点亮的问题，并扩展一些 dts / dtsi 设备树相关知识。
Scrcpy 投屏
如果没有连接物理屏，但又需要查看桌面显示，此时即可使用 scrcpy 将画面投屏到桌面：
这里需要特别说明的是：Scrcpy 的画面来源并非 DP/HDMI 输出，它有两种主流的采集方式：
- Android 屏幕录制接口（
MediaProjection）：从 Android SurfaceFlinger 获取帧缓冲区，是软件截屏通路，完全绕开物理显示输出，无需外接显示器。 - 较旧版本也支持
adb shell screencap，同样是软件读帧，不经过 HDMI/DP 硬件编码器。
视频输出方式总结
综上，可归纳为三种视频输出方式：
| 方式 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|
| MIPI | 直接排线供电，不需要单独供电 | 需要刷对应固件的设备树，否则不一定能正常显示；排线一般较短 |
| HDMI | 更通用，线束可以比较长 | 一般需要额外供电 |
| 虚拟屏创建 | / | / |
MIPI 排线相关：MIPI 显示文档
如果在镜像层面需要指定默认支持 MIPI / DP / HDMI 的输出，需要修改 设备树，然后重新烧录新的镜像。
