基于LpLVDS和CTL技術的便攜系統/O設計

具有低電磁干擾、高吞吐量、低功耗、抗噪聲干擾等特性的接口技術，將成為超便攜和消費產品市場的重要組成部分。本文將討論基于下一代I/O技術的一些應用，這種新的I/O技術能把重新設計的風險降至最低，從而加快視頻基帶設計，并降低電磁干擾(EMI)和總體成本。

亞太地區(尤其是中國)的手機和便攜設備市場是世界最大的市場。這些市場的競爭焦點不僅在于這類產品的成本和性能，而且在于它們投入市場的時間。在中國，本地手機供應商占了總體市場過半。隨著中國手機制造商研發能力快速增長，他們能夠迅速在設計中采用無線射頻(RF)和基帶設計等新技術，工程師和最終用戶對于能夠縮短設計周期、降低成本和改善系統性能的技術極感興趣。以下將要討論基于下一代I/O技術的一些應用。

設計挑戰

1、高數據吞吐量需要新的信令方案

由于高端手機LCD顯示器的分辨率超過了SVGA(800×600)，而翻蓋式電話中應用處理器和LCD模塊之間的RGB數據吞吐量甚至超過750Mbps(XGA模式，60Hz刷新速度)。現有的晶體管-晶體管邏輯(TTL)技術在基帶控制器和LCD模塊之間的高擺幅(0V至VCC)限制了邏輯轉換之間的信號數據吞吐量，特別是低電磁干擾要求對邊緣速率提出了限制。對于數據傳輸速率較高的TTL技術，移動電話的翻蓋和機體之間的低帶寬柔性電纜也可能會增加誤碼率，以致需要返修和重新設計基帶，從而嚴重推遲產品上市時間。

此外，由于下一代拍照手機具有三百萬像素以上的分辨率，RGB數據吞吐量(在快拍時被讀回至基帶處理器)進一步把現有TTL技術推向極限。在所有這些因素下，業界需要一種新的信令方案來解決這類問題。

圖1：各種接口信號技術的簡要比較以及CTL技術在1Gbps速度下的眼圖

2、電磁干擾和敏感性

低電磁干擾幾乎成為所有手機設計人員普遍面對的設計挑戰。由于具有較大的振幅，為了快速切換邏輯狀態，傳統的TTL技術通常具有較高的邊緣速率，因而造成反射和電磁干擾問題。降低TTL信號的邊緣速率雖然可以減小反射和電磁干擾，但卻限制了數據吞吐量。這一問題在使用低帶寬柔性電纜發送信號的手機設計中更為明顯。為了達到更大的數據吞吐量，TTL邏輯的邊沿變化速率必須提高，但這也會造成更高的電流變化速率，并且會在一個較大的頻率段上引起更高的電磁干擾輻射。此外，在邏輯電平變換時發生的任何反射不僅會引起更多磁性輻射而且會增加誤碼率。對于手機設計而言，柔性電纜周圍的電磁干擾噪聲很大，因此需要更好的共模噪聲抑制能力，而這正是低電壓差分信令(LVDS)等差分信號技術的特點。