汽車顯示器接口設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

　　FPD-Link II有效負(fù)載

　　在每一個(gè)像素時(shí)鐘周期內(nèi)，28個(gè)次符號(hào)在差分I/O上經(jīng)過時(shí)分多路復(fù)用，轉(zhuǎn)換成一個(gè)串行數(shù)據(jù)流。嵌入的有效負(fù)載包含24個(gè)顏色位、3個(gè)定時(shí)信號(hào)(水平同步-HS、垂直同步-VS和數(shù)據(jù)使能-DE)以及附加位。互連線路速率為28x像素時(shí)鐘。在65MHz下，該速率轉(zhuǎn)化為1.82Gbps。串行數(shù)據(jù)流由前端的CLK1HIGH 位和末尾的CLK0LOW位限定，由此可在每一個(gè)幀之間實(shí)現(xiàn)高低電平的平穩(wěn)過渡，令串行器的PLL可以參照其進(jìn)行同步并提取嵌入的時(shí)鐘信息。兩個(gè)附加位(DCA和DCB位)位于每一個(gè)幀中間，它們包括嵌入在DCA 和 DCB位過渡過程的定時(shí)信號(hào)。有效負(fù)載位為了降低諧波電磁干擾和改善信號(hào)質(zhì)量，經(jīng)過了隨機(jī)化、平衡和加擾處理，同時(shí)為交流耦合建立了直流平衡。

　　由于電纜連接越長，發(fā)射器和接收器模塊之間越有可能出現(xiàn)接地電位漂移，交流耦合接口方案則可通過在傳輸線中采用串聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)電勢(shì)解耦。串行器中的直流平衡編碼器和相應(yīng)的解串器中的直流平衡解碼器可在串行鏈路上實(shí)現(xiàn)高低位之間的均勻分布，以防止ISI(符號(hào)間干擾)效應(yīng)和由電容引起的靜態(tài)模式的阻塞。通過在兩端配置電容，該方案也可以在電纜損壞或者對(duì)地或板上凈電壓出現(xiàn)短路時(shí)提供輸入/輸出短路保護(hù)。隨機(jī)化和不規(guī)則性不僅能保證良好的眼圖開度，同時(shí)還能最小化互聯(lián)線路的電磁干擾，總體來說其編碼效率高于85%。

　　增強(qiáng)的信號(hào)調(diào)理能力

　　信號(hào)調(diào)理技術(shù)在推動(dòng)長距離高速連接方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，在串行器端采用了信號(hào)還原特性，圖4是一個(gè)信號(hào)還原操作的例子。這一串轉(zhuǎn)換的比特流，依次為0、1、000和1，圖形頂部給出了單端(SE)波形，可以在真值和輸出端子處相對(duì)于地電位進(jìn)行測(cè)量。圖形底部給出了差分(DIFF)信號(hào)，相當(dāng)于在其端子范圍內(nèi)接收器輸入端的差分電壓擺幅。對(duì)于第一次轉(zhuǎn)換，發(fā)送的第一個(gè)信號(hào)是0，形成全差分?jǐn)[幅。下一次轉(zhuǎn)換是一個(gè)1，同樣是全電壓擺幅。接下來在C、D和E時(shí)間幀中是一系列0，其中第一個(gè)0是全電壓擺幅。隨著之后時(shí)隙D和E中第二個(gè)和第三個(gè)0的到來，幅值將會(huì)下降，表示被信號(hào)還原了。因此電纜中的靜電荷將受到限制，否則它將會(huì)隨著時(shí)間增強(qiáng)。這使得在時(shí)隙F發(fā)送的末位1又形成全差分?jǐn)[幅。信號(hào)還原特性通常是在傳輸線路中平衡高低頻信號(hào)的內(nèi)能?？傮w效果就是清晰的信號(hào)眼圖張開，在由1或0組成的長序列之后是以一個(gè)單獨(dú)的比特位轉(zhuǎn)換。信號(hào)還原層是可編程的，以便為特定電纜媒介調(diào)整至最佳補(bǔ)償水平。

　　此外，信號(hào)還原特性在可調(diào)差分輸出電壓(Vod)方面有不錯(cuò)的效果，即它可以使長電纜傳輸?shù)牟罘州敵鲭妷?Vod)加倍。信號(hào)還原不需要大幅降低接收器輸入的信號(hào)幅度就能做到信號(hào)恢復(fù)。解串器的輸入端集成了一個(gè)電纜均衡器，在再生全部信號(hào)波形時(shí)，此功能相對(duì)輸入信號(hào)而言等同一個(gè)高通濾波器，可以部分消除由傳輸媒介引起的低通濾波器效應(yīng)。均衡器在1.5dB到12dB的增益之間具有可編程性。當(dāng)然，所有增強(qiáng)的信號(hào)處理特性也可以協(xié)調(diào)使用，為長電纜傳輸中的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)恢復(fù)建立足夠的眼圖開度。

　　擴(kuò)頻時(shí)鐘

　　解串器通過一塊集成可配置的擴(kuò)頻時(shí)鐘(SSC)生成器得到增強(qiáng)。在接收器輸出總線端，這會(huì)導(dǎo)致輸出時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)頻譜隨著時(shí)間推移而以幾十KHz的低調(diào)制率產(chǎn)生輕微變化。如圖5所示，頻率變化可以發(fā)生在名義像素時(shí)鐘中心頻率附近(中心擴(kuò)頻調(diào)制)，或朝向更低的頻率(向下擴(kuò)頻調(diào)制)。頻譜擴(kuò)展百分比可高達(dá)±2%。擴(kuò)頻時(shí)鐘將峰值能量分散在更寬的頻譜范圍內(nèi)，從而大大降低了電磁干擾噪聲水平，而不是在同一時(shí)間點(diǎn)上、以恒定頻率來轉(zhuǎn)換所有輸出，此時(shí)的輻射噪聲集中在一個(gè)窄頻段內(nèi)，所有輸出數(shù)據(jù)都與輸出時(shí)鐘同步，這使得數(shù)據(jù)和時(shí)鐘得到有效擴(kuò)展。特別是DS90UR906接收器輸出具有低壓(LV)CMOS接口選項(xiàng)，可以大大降低電磁輻射。

　　增強(qiáng)的診斷能力