DS90UR90xQ-Q1：汽車顯示應(yīng)用的理想之選

在當(dāng)今汽車電子領(lǐng)域，顯示系統(tǒng)的重要性日益凸顯，無(wú)論是導(dǎo)航還是娛樂(lè)功能，都對(duì)顯示的質(zhì)量和穩(wěn)定性提出了更高的要求。德州儀器（TI）的DS90UR90xQ-Q1芯片組，作為一款專為汽車顯示應(yīng)用設(shè)計(jì)的串行器和解串器，憑借其卓越的性能和豐富的特性，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來(lái)深入探討一下這款芯片組的奧秘。

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芯片概述

DS90UR90xQ-Q1芯片組包含DS90UR905Q-Q1串行器和DS90UR906Q-Q1解串器，能夠在140Mbps至1.82Gbps的速率下，通過(guò)單對(duì)FPD-Link II接口傳輸和接收27位數(shù)據(jù)，其中包括24位高速彩色位和3位低速視頻控制信號(hào)。串行流中還嵌入了時(shí)鐘、視頻控制信號(hào)和直流平衡信息，不僅提高了信號(hào)質(zhì)量，還支持交流耦合，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

特性剖析

數(shù)據(jù)傳輸與顯示支持

該芯片組支持5至65MHz的PCLK，可實(shí)現(xiàn)140Mbps至1.82Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠滿足大多數(shù)汽車顯示應(yīng)用的需求。它支持24位色彩深度（RGB888）和高達(dá)1024×768的顯示格式，在RGB888應(yīng)用中，可通過(guò)串行鏈路支持24位顏色（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）、像素時(shí)鐘（PCLK）和三個(gè)控制位（VS、HS和DE）。此外，它還可用于18位顏色應(yīng)用，最多可傳輸三到六個(gè)通用信號(hào)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性。

信號(hào)質(zhì)量增強(qiáng)

• 串行器特性：串行器具有可選的VOD電平、去加重信號(hào)調(diào)節(jié)功能，以及FPD-Link II數(shù)據(jù)編碼，可對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)化、加擾和直流平衡處理，有效提高了信號(hào)質(zhì)量。同時(shí)，它還支持系統(tǒng)擴(kuò)頻PCLK，有助于降低電磁干擾（EMI）。
• 解串器特性：解串器具備輸入均衡器，可增加輸入信號(hào)的眼圖開度，提高信號(hào)的抗干擾能力。此外，它還提供了可選的共模濾波器引腳，可在高噪聲環(huán)境中提供額外的噪聲抑制能力。

EMI降低功能

• 串行器：通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)化和加擾處理，以及支持系統(tǒng)擴(kuò)頻PCLK，有效降低了與顯示數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的EMI。
• 解串器：并行總線輸出具有可選的輸出擺率控制功能，可根據(jù)實(shí)際需求選擇最大或最小擺率，以降低EMI。此外，它還提供了內(nèi)部生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘（SSCG），可對(duì)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)一步降低系統(tǒng)EMI。

電源管理與節(jié)能

• 串行器：具有睡眠模式、自動(dòng)停止時(shí)鐘功能和可選的LVCMOS（1.8V）并行總線兼容性，可有效降低功耗。當(dāng)PCLK停止時(shí)，串行器會(huì)進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)，當(dāng)PCLK恢復(fù)時(shí)，它會(huì)重新鎖定并傳輸數(shù)據(jù)。
• 解串器：具有電源關(guān)斷模式和停止流睡眠功能，可在不需要顯示時(shí)節(jié)省功耗。當(dāng)輸入串行流停止時(shí)，解串器會(huì)進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)，當(dāng)串行流恢復(fù)時(shí)，它會(huì)重新鎖定并恢復(fù)數(shù)據(jù)。

其他特性

• 內(nèi)置自測(cè)試（BIST）模式：支持高速串行鏈路的測(cè)試，可在原型階段、設(shè)備生產(chǎn)、系統(tǒng)測(cè)試和診斷中發(fā)揮重要作用。通過(guò)設(shè)置BISTEN引腳，可啟動(dòng)BIST模式，對(duì)串行數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，并通過(guò)PASS輸出引腳顯示測(cè)試結(jié)果。
• 可選的串行總線控制：芯片組可通過(guò)I2C協(xié)議兼容的串行控制總線進(jìn)行配置，支持多個(gè)設(shè)備共享串行控制總線，方便系統(tǒng)集成和管理。

應(yīng)用案例

顯示應(yīng)用

DS90UR90xQ-Q1芯片組適用于主機(jī)（圖形處理器）與顯示器之間的接口，可實(shí)現(xiàn)24位色彩深度和高達(dá)1024×768的顯示格式。在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意解串器與目標(biāo)設(shè)備之間的互連距離和輸入電容，以及PCLK輸出信號(hào)的布線，以確保信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

實(shí)時(shí)插拔應(yīng)用

芯片組支持實(shí)時(shí)插拔應(yīng)用，解串器具有自動(dòng)接收器鎖定功能，可在實(shí)時(shí)插入事件中快速鎖定活動(dòng)數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)“即插即用”的熱插拔功能。

設(shè)計(jì)建議

電源供應(yīng)

VDD（VDDn和VDDIO）電源斜坡應(yīng)在1.5ms內(nèi)單調(diào)上升。如果上升速度較慢，則需要在PDB引腳添加電容，以確保PDB信號(hào)在所有VDD達(dá)到推薦工作電壓后才有效。當(dāng)PDB引腳連接到VDDIO時(shí)，建議使用10kΩ上拉電阻和大于10μF的電容接地，以延遲PDB輸入信號(hào)。

布局設(shè)計(jì)

• 電路板布局：應(yīng)設(shè)計(jì)為為設(shè)備提供低噪聲電源，將高頻或高電平輸入和輸出分開，以減少雜散噪聲的拾取、反饋和干擾。建議使用至少四層板，包含電源和接地層，并將LVCMOS信號(hào)與LVDS線路分開，以防止耦合。
• LVDS互連：使用100Ω耦合差分對(duì)，遵循S、2S、3S規(guī)則進(jìn)行間距設(shè)計(jì)，盡量減少過(guò)孔數(shù)量，使用差分連接器，保持走線平衡，減少對(duì)間偏斜，并在TX輸出和RX輸入附近進(jìn)行端接。

總結(jié)

DS90UR90xQ-Q1芯片組憑借其高速數(shù)據(jù)傳輸、卓越的信號(hào)質(zhì)量、低EMI特性、靈活的電源管理和豐富的功能，為汽車顯示應(yīng)用提供了一個(gè)可靠而高效的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇芯片的工作模式和配置參數(shù)，并嚴(yán)格遵循布局和電源設(shè)計(jì)建議，以確保系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。你在使用類似芯片組的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。