簡(jiǎn)化嵌入式視頻接口

　　我們現(xiàn)在來(lái)探討一下與較高接口速度相關(guān)的一些考慮因素，以及可用于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和提供強(qiáng)大且具有成本效率的解決方案的各種功能與技術(shù)。

　　在這種較高的數(shù)據(jù)速率下，信號(hào)完整性顯得尤為重要。我們將不再關(guān)注時(shí)鐘與數(shù)據(jù)的一致性，而是關(guān)注串行化數(shù)據(jù)流內(nèi)每個(gè)位的眼圖開(kāi)口。在數(shù)據(jù)穿越電纜時(shí)，信號(hào)會(huì)因衰減、抖動(dòng)及符號(hào)間干擾 (ISI) 效應(yīng)而降級(jí)。要正確接收信號(hào)，重要的是電纜末端(解串器輸入端)的數(shù)據(jù)眼必須是“打開(kāi)”狀態(tài)。

　　電纜等化與去加重是專(zhuān)用于防止信號(hào)降級(jí)的兩大功能。等化的作用是“重新開(kāi)啟”電纜最末端差動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)眼。均衡器采用高通濾波器，以及與電纜衰減曲線(xiàn)成反比的增益曲線(xiàn)?？蓪?duì)均衡器增益進(jìn)行編程的能力，允許通過(guò)不同電纜與長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行效能優(yōu)化的微調(diào)。此電路可以是分離式電路，或是內(nèi)置于解串器輸入端。

　　第二項(xiàng)技術(shù)是信號(hào)波形還原，可防止符號(hào)間干擾 (ISI) 效應(yīng)。依據(jù)正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)模式，電荷可能會(huì)累積在電纜上。這會(huì)妨礙快速切換至相反狀態(tài)的能力。ISI 會(huì)導(dǎo)致信號(hào)振幅降低，這種情況在發(fā)送單一位(如由零組成的一個(gè)長(zhǎng)字符串正中間的“一個(gè)”位)時(shí)尤為明顯。此單一位轉(zhuǎn)換的能量不足以抵消電纜上存儲(chǔ)的電荷，因此在解串行器輸入端的數(shù)據(jù)眼會(huì)呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)。

　　去加重可以在初始轉(zhuǎn)換完成后，在線(xiàn)路上進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的輸出電壓。這樣就能將電纜上累積的電荷以及相關(guān)的直流偏移減至最少，使信號(hào)可以輕松轉(zhuǎn)換為新?tīng)顟B(tài)。去加重的等級(jí)應(yīng)該允許進(jìn)行調(diào)整，以便針對(duì)互連特征優(yōu)化效應(yīng)。

　　EMI – 普遍問(wèn)題

　　無(wú)論是使用傳統(tǒng)接口還是使用串行化接口，所有系統(tǒng)都面臨著一個(gè)共同的難題，那就是降低 EMI。隨著分辨率與色彩深度提高，邊緣速率與通道開(kāi)關(guān)次數(shù)也會(huì)提高，從而導(dǎo)致電磁輻射增加。此問(wèn)題可以從多方面解決，首先是從 LVDS 及其廣泛用途著手。LVDS 使用通用平行視頻接口(4 個(gè)數(shù)據(jù)對(duì) + 1 個(gè)時(shí)鐘對(duì))，并且還可用于串聯(lián)化嵌入式頻率解決方案。

　　但是，源與接收設(shè)備(幀捕獲器或顯示器)之間的連接可能使用 LVCMOS 接口。寬式平行 LVCMOS 輸出總線(xiàn)是公認(rèn)的輻射“熱點(diǎn)”。請(qǐng)務(wù)必嘗試將與這些輸出開(kāi)關(guān)相關(guān)的能量降至最低，并盡可能擴(kuò)展此能量的頻譜。由于平行輸出切換更快，因此需要提高邊緣速率。輸出轉(zhuǎn)換應(yīng)該盡可能慢至能夠有效支持要求的開(kāi)關(guān)頻率與輸出負(fù)載。具有可程序化輸出驅(qū)動(dòng)的解串器可提供此彈性。

　　擴(kuò)展能量的頻譜是降低峰值輻射的常見(jiàn)做法。在某些情況下，源可能會(huì)提供擴(kuò)頻頻率。所選串行器與解串器應(yīng)該能夠跟蹤此頻率調(diào)制以獲得最大好處。在源進(jìn)行擴(kuò)展并非永遠(yuǎn)都能得到支持，因此還需要使用可自行生成擴(kuò)頻輸出的解串聯(lián)器，以便降低輸出“熱點(diǎn)”上的電磁輻射。

　　即使是使用具有降低 EMI 功能的芯片集，也務(wù)必要遵循合理的 印刷電路版設(shè)計(jì)慣例。