汽車顯示器接口設計關鍵技術分析

　　FPD-Link II有效負載

　　在每一個像素時鐘周期內，28個次符號在差分I/O上經過時分多路復用，轉換成一個串行數據流。嵌入的有效負載包含24個顏色位、3個定時信號(水平同步-HS、垂直同步-VS和數據使能-DE)以及附加位。互連線路速率為28x像素時鐘。在65MHz下，該速率轉化為1.82Gbps。串行數據流由前端的CLK1HIGH 位和末尾的CLK0LOW位限定，由此可在每一個幀之間實現高低電平的平穩過渡，令串行器的PLL可以參照其進行同步并提取嵌入的時鐘信息。兩個附加位(DCA和DCB位)位于每一個幀中間，它們包括嵌入在DCA 和 DCB位過渡過程的定時信號。有效負載位為了降低諧波電磁干擾和改善信號質量，經過了隨機化、平衡和加擾處理，同時為交流耦合建立了直流平衡。

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

　　增強的信號調理能力

　　信號調理技術在推動長距離高速連接方面發揮了至關重要的作用，在串行器端采用了信號還原特性，圖4是一個信號還原操作的例子。這一串轉換的比特流，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于地電位進行測量。圖形底部給出了差分(DIFF)信號，相當于在其端子范圍內接收器輸入端的差分電壓擺幅。對于第一次轉換，發送的第一個信號是0，形成全差分擺幅。下一次轉換是一個1，同樣是全電壓擺幅。接下來在C、D和E時間幀中是一系列0，其中第一個0是全電壓擺幅。隨著之后時隙D和E中第二個和第三個0的到來，幅值將會下降，表示被信號還原了。因此電纜中的靜電荷將受到限制，否則它將會隨著時間增強。這使得在時隙F發送的末位1又形成全差分擺幅。信號還原特性通常是在傳輸線路中平衡高低頻信號的內能。總體效果就是清晰的信號眼圖張開，在由1或0組成的長序列之后是以一個單獨的比特位轉換。信號還原層是可編程的，以便為特定電纜媒介調整至最佳補償水平。

　　此外，信號還原特性在可調差分輸出電壓(Vod)方面有不錯的效果，即它可以使長電纜傳輸的差分輸出電壓(Vod)加倍。信號還原不需要大幅降低接收器輸入的信號幅度就能做到信號恢復。解串器的輸入端集成了一個電纜均衡器，在再生全部信號波形時，此功能相對輸入信號而言等同一個高通濾波器，可以部分消除由傳輸媒介引起的低通濾波器效應。均衡器在1.5dB到12dB的增益之間具有可編程性。當然，所有增強的信號處理特性也可以協調使用，為長電纜傳輸中的無差錯數據恢復建立足夠的眼圖開度。

　　擴頻時鐘

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

　　增強的診斷能力