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根据LpLVDS和CTL技能的便携体系I/O规划

具有低电磁干扰、高吞吐量、低功耗、抗噪声干扰等特性的接口技术,将成为超便携和消费产品市场的重要组成部分。本文将讨论基于下一代IO技

具有低电磁搅扰、高吞吐量、低功耗、抗噪声搅扰等特性的接口技能,将成为超便携和消费产品商场的重要组成部分。本文将评论根据下一代I/O技能的一些运用,这种新的I/O技能能把从头规划的危险降至最低,然后加速视频基带规划,并下降电磁搅扰(EMI)和整体本钱。

亚太地区(尤其是我国)的手机和便携设备商场是国际最大的商场。这些商场的竞赛焦点不只在于这类产品的本钱和功用,并且在于它们投入商场的时刻。在我国,本地手机供货商占了整体商场过半。跟着我国手机制造商研制才干快速增加,他们能够敏捷在规划中选用无线射频(RF)和基带规划等新技能,工程师和最终用户关于能够缩短规划周期、下降本钱和改进体系功用的技能极感兴趣。以下即将评论根据下一代I/O技能的一些运用。

规划应战

1、高数据吞吐量需求新的信令计划

因为高端手机LCD显现器的分辨率超越了SVGA(800×600),而翻盖式电话中运用处理器和LCD模块之间的RGB数据吞吐量乃至超越750Mbps(XGA形式,60Hz改写速度)。现有的晶体管-晶体管逻辑(TTL)技能在基带控制器和LCD模块之间的高摆幅(0V至VCC)约束了逻辑转化之间的信号数据吞吐量,特别是低电磁搅扰要求对边际速率提出了约束。关于数据传输速率较高的TTL技能,移动电话的翻盖和机体之间的低带宽柔性电缆也可能会添加误码率,致使需求返修和从头规划基带,然后严峻推延产品上市时刻。

此外,因为下一代摄影手机具有三百万像素以上的分辨率,RGB数据吞吐量(在快拍时被读回至基带处理器)进一步把现有TTL技能面向极限。在一切这些要素下,业界需求一种新的信令计划来处理这类问题。

图1:各种接口信号技能的扼要比较以及CTL技能在1Gbps速度下的眼图

2、电磁搅扰和敏感性

低电磁搅扰简直成为一切手机规划人员遍及面临的规划应战。因为具有较大的振幅,为了快速切换逻辑状况,传统的TTL技能一般具有较高的边际速率,因而形成反射和电磁搅扰问题。下降TTL信号的边际速率尽管能够减小反射和电磁搅扰,但却约束了数据吞吐量。这一问题在运用低带宽柔性电缆发送信号的手机规划中更为显着。为了到达更大的数据吞吐量,TTL逻辑的边缘改变速率有必要进步,但这也会形成更高的电流改变速率,并且会在一个较大的频率段上引起更高的电磁搅扰辐射。此外,在逻辑电平改换时产生的任何反射不只会引起更多磁性辐射并且会添加误码率。关于手机规划而言,柔性电缆周围的电磁搅扰噪声很大,因而需求更好的共模噪声按捺才干,而这正是低电压差分信令(LVDS)等差分信号技能的特色。

I/O处理计划

如上所述,低功耗、高吞吐量以及超低电磁搅扰信令技能是便携和消费产品运用规划的要害。因而,相似LVDS的差分信令技能在改进数据吞吐才干、抗噪声才干或电磁搅扰功用方面成为体系的一个重要规划环节。LVDS的最大长处之一是其在正和负输出端的电流方向相反。假如输出正负端靠得够近,应该能够使电磁辐射彼此抵消,这将大幅下降手机的电磁搅扰和对手机自身通讯信号的影响。在手机等电池供电运用要求更低功耗的情况下,具有较低VCC工作才干的下降功耗LVDS技能版别(LpLVDS)是满意便携规划需求的要害。除了LpLVDS,飞兆半导体还开发了下一代I/O技能,即电流传送逻辑(CTL),以供给更低功耗和更低电磁搅扰的优势。

图1所示为各种接口信号技能的扼要比较以及CTL技能在1Gbps速度下的眼图。与传统LVDS技能比较,CTL技能每个通道的功耗要小30%。一起,CTLI/O的电磁搅扰比传统LVDS技能低10dB,比TTL技能低20dB。运用图1中的波形图能够解说原因,关于相同的时刻距离(这意味着相同的吞吐量),CTL技能能够运用低许多的边缘上升速率轻易地在逻辑“0”和“1”之间进行切换,而CTL的摆幅仅为65mV,较传统LVDS技能的350mV量级比较小得多。较低的di/dt无疑能有效地减小磁性辐射。

数据传送处理计划

LpLVDS和CTL只供给针对LCD、相机成像器以及基带处理器之间接口的I/O处理计划。只要在选用某些并行至串行数据传送计划时,两者才干发挥其强壮功用。借着锁相环路(PLL)技能,能够运用PLL输出的倍频频率将多个并行输入转化成串行流,这种电路一般称为串化器。运用相同的方法,当数据抵达显现屏一侧时,串行流经内部第二个PLL解码,并被改换回并行TTL信号以驱动LCD模块(LCM)。解码电路被称作解串器,传统的串化器宽和串器的双PLL结构会添加功耗,飞兆半导体公司的单PLLuSerDes能够协助规划人员凭借LpLVDS和CTLI/O进一步节约功率,下降功耗。

图2:uSerDes在带有RGB接口的智能电话规划中的运用实例。

规划实例

图2所示为典型的LCD屏的“写”操作,此处选用根据LpLVDS或CTLI/O技能的uSerDes,从基带处理器向LCD显现器传递RGB数据。这是双处理器的翻盖式智能电话规划中一种典型RGB接口。运用LpLVDS技能或CTL技能,运用处理器上LCD接口输出的16位TTL并行数据总线,被串行化成单一高吞吐量差分数据流(D+和D-)。这种规划不只要效地下降电磁搅扰,并且因为省去了机体和翻盖之间很多电缆和连接器,所以本钱也得以明显下降。此外,因为LpLVDS和CTL技能的电磁搅扰辐射超低,因而无需选用电磁搅扰滤波器,进一步下降了本钱。

本文小结

跟着未来3G手机的高分辨率显现器和相机等多媒体运用需求的增加,规划人员将逐步从现时的并行TTL接口技能转向差分串行互联技能。具有低电磁搅扰、高吞吐量、低功耗、抗噪声搅扰等特性的接口技能,将成为超便携和消费产品商场的重要组成部分,而这些产品商场包含了手机、摄像机、打印机,以及其它对功率和电磁搅扰有约束的显现终端。

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