汽車(chē)級(jí)FPD - Link III解串器DS90UB934 - Q1：技術(shù)詳解與應(yīng)用指南

在汽車(chē)電子和工業(yè)成像等領(lǐng)域，高速可靠的視頻傳輸和數(shù)據(jù)控制是關(guān)鍵需求。DS90UB934 - Q1作為一款專(zhuān)為滿(mǎn)足這些需求而設(shè)計(jì)的12位100MHz FPD - Link III解串器，具有諸多出色特性和廣泛的應(yīng)用前景。下面，我們就來(lái)深入了解這款解串器。

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特性亮點(diǎn)

汽車(chē)應(yīng)用適配

DS90UB934 - Q1完全符合汽車(chē)應(yīng)用的嚴(yán)格要求，通過(guò)了AEC - Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。其工作溫度范圍為 - 40°C至 + 105°C，能適應(yīng)各種惡劣的汽車(chē)環(huán)境。同時(shí)，它的HBM ESD分類(lèi)等級(jí)達(dá)到 ±2 kV，CDM ESD分類(lèi)等級(jí)為C4，具備良好的靜電防護(hù)能力。

高速成像支持

該解串器在12位模式下可高達(dá)100MHz的頻率運(yùn)行，能夠輕松支持1MP/60fps和2MP/30fps的成像器以及衛(wèi)星雷達(dá)，為高清成像應(yīng)用提供了有力保障。

電纜兼容性與自適應(yīng)均衡

它與DS90UB913A/933 - Q1串行器兼容，可通過(guò)50Ω單端同軸電纜或100Ω屏蔽雙絞線(xiàn)（STP）電纜組件接收數(shù)據(jù)。其先進(jìn)的自適應(yīng)均衡器能自動(dòng)補(bǔ)償電纜老化和劣化效應(yīng)，無(wú)需額外編程即可支持不同長(zhǎng)度和類(lèi)型的電纜，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

數(shù)據(jù)保護(hù)與低延遲

具備數(shù)據(jù)保護(hù)功能的超低延遲雙向控制數(shù)據(jù)通道，可確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院图皶r(shí)性。同時(shí)，電纜鏈路檢測(cè)診斷功能方便工程師及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決鏈路問(wèn)題。

其他增強(qiáng)特性

與先前幾代的ADAS FPD - Link III解串器相比，DS90UB934 - Q1具有更高的帶寬支持和其他增強(qiáng)功能，如支持同軸電纜供電（PoC）運(yùn)行模式，符合ISO 10605和IEC 61000 - 4 - 2 ESD標(biāo)準(zhǔn)，低輻射發(fā)射和低傳導(dǎo)發(fā)射，以及內(nèi)置自檢（BIST）功能，方便進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和故障排查。

引腳配置與功能

DS90UB934 - Q1采用VQFN(48)封裝，引腳功能豐富且明確。其接收數(shù)據(jù)并行輸出引腳（ROUT0 - ROUT11）可提供高達(dá)12位的單端輸出，用于將FPD - Link III流轉(zhuǎn)換后的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a target="_blank">處理器。水平同步輸出（HSYNC）、垂直同步輸出（VSYNC）和像素時(shí)鐘輸出（PCLK）則為視頻數(shù)據(jù)的同步傳輸提供了必要的信號(hào)。

通用輸入輸出引腳（GPIO0 - GPIO3）可用于控制和響應(yīng)各種命令，可配置為輸入或輸出信號(hào)。FPD - Link III接口引腳（RIN0 +、RIN0 -、RIN1 +、RIN1 -）用于接收差分FPD - Link信號(hào)和雙向控制回傳通道輸出，需進(jìn)行交流耦合。I2C引腳（I2C_SCL、I2C_SDA）則用于雙向控制總線(xiàn)通信，需外接上拉電阻。

此外，還有配置和控制引腳（IDX、MODE、PDB、SEL等）用于設(shè)置設(shè)備的工作模式和地址，診斷引腳（CMLOUTP、CMLOUTN、BISTEN、PASS、LOCK）用于監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和進(jìn)行內(nèi)置自檢，以及電源和接地引腳為設(shè)備提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

詳細(xì)規(guī)格

電氣特性

在絕對(duì)最大額定值方面，各電源引腳和輸入輸出引腳都有明確的電壓范圍限制。例如，VDD18的電壓范圍為 - 0.3V至2.16V，VDDIO為 - 0.3V至3.96V。在ESD額定值方面，不同引腳的HBM和CDM等級(jí)也有相應(yīng)規(guī)定，確保設(shè)備在靜電環(huán)境下的穩(wěn)定性。

推薦工作條件下，電源電壓、工作溫度、數(shù)據(jù)速率、PCLK頻率等都有明確的范圍要求。如V(VDD18)為1.71V至1.89V，工作溫度范圍為 - 40°C至105°C，數(shù)據(jù)速率為0.7至1.87Gbps等。

熱特性

DS90UB934 - Q1的熱特性也經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，其結(jié)到環(huán)境、結(jié)到外殼（頂部和底部）、結(jié)到電路板的熱阻等參數(shù)都有明確規(guī)定，有助于工程師進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)，保證設(shè)備在高溫環(huán)境下的正常工作。

功能描述

視頻傳輸與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

DS90UB934 - Q1與DS90UB913A/933 - Q1串行器配合使用，可通過(guò)超高速正向通道和嵌入式雙向控制通道實(shí)現(xiàn)視頻傳輸。它將FPD - Link III流轉(zhuǎn)換為并行CMOS輸出接口，支持高達(dá)12位、100MHz的汽車(chē)圖像傳感器，可處理不同分辨率和幀率的視頻數(shù)據(jù)。

2:1多路復(fù)用器

該解串器內(nèi)置2:1多路復(fù)用器，允許用戶(hù)在兩個(gè)串行器輸入之間進(jìn)行選擇，方便實(shí)現(xiàn)多攝像頭系統(tǒng)的切換和控制。

串行幀格式

高速正向通道由28位數(shù)據(jù)組成，包含視頻數(shù)據(jù)、同步信號(hào)、I2C和奇偶校驗(yàn)位。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)隨機(jī)化、DC平衡和加擾處理，優(yōu)化了在交流耦合鏈路上的傳輸性能。雙向控制通道數(shù)據(jù)與高速正向數(shù)據(jù)一起在單條串行鏈路上傳輸，實(shí)現(xiàn)了全雙工的低速率前后向通信。

線(xiàn)速率計(jì)算

在不同的工作模式下，如12位低頻模式、10位模式和12位高頻模式，DS90UB934 - Q1和DS90UB933 - Q1對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行不同的分頻和倍頻處理，以保持最大線(xiàn)速率為1.867Gbps。具體的線(xiàn)速率計(jì)算公式為：12位模式下，Line rate = fPCLK × (2 / 3) × 28；10位模式下，Line rate = fPCLK / 2 × 28。

編程與寄存器

串行控制總線(xiàn)

DS90UB934 - Q1實(shí)現(xiàn)了I2C兼容的串行控制總線(xiàn)，用于本地設(shè)備配置和與遠(yuǎn)程串行器及I2C目標(biāo)設(shè)備的通信。設(shè)備地址通過(guò)連接到IDX引腳的電阻分壓器設(shè)置，有8種可能的地址可供選擇。

寄存器功能

該解串器包含多個(gè)寄存器塊，如主寄存器、FPD3 RX端口寄存器和DVP端口寄存器等。每個(gè)寄存器都有特定的功能，可用于控制設(shè)備的各種參數(shù)和狀態(tài)，如輸入輸出模式、中斷控制、BIST模式等。例如，通過(guò)設(shè)置不同的寄存器位，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIO引腳的配置、對(duì)不同模式的選擇以及對(duì)中斷的響應(yīng)和處理。

應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用領(lǐng)域

DS90UB934 - Q1主要應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域，如后視攝像頭（RVC）、環(huán)視系統(tǒng)（SVS）、攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)（CMS）、前視攝像頭（FC）、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）和衛(wèi)星雷達(dá)模塊等。此外，還可用于安防和監(jiān)控?cái)z像頭以及工業(yè)和醫(yī)療成像等領(lǐng)域。

同軸供電（PoC）

該解串器支持同軸電纜供電（PoC）方法，通過(guò)在同軸電纜上同時(shí)傳輸電源和數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)布線(xiàn)。PoC網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需要考慮其阻抗特性，確保在特定頻率范圍內(nèi)能有效隔離傳輸線(xiàn)和負(fù)載。具體的PoC網(wǎng)絡(luò)組件選擇、布局和布線(xiàn)都有一定的要求，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。

典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

在典型應(yīng)用中，DS90UB934 - Q1與串行器之間通過(guò)交流耦合的方式連接，需要使用外部交流耦合電容器。對(duì)于單端50Ω同軸電纜應(yīng)用，需要對(duì)未使用的數(shù)據(jù)引腳進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩私?。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要注意選擇合適的電源和接地方式，確保電源的穩(wěn)定性和信號(hào)的完整性。

總結(jié)

DS90UB934 - Q1作為一款高性能的FPD - Link III解串器，在汽車(chē)和工業(yè)成像等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其豐富的特性、合理的引腳配置、詳細(xì)的規(guī)格參數(shù)以及靈活的編程和寄存器設(shè)置，為工程師提供了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)工具。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電源、布線(xiàn)和配置寄存器，以充分發(fā)揮該解串器的性能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，注意參考相關(guān)的文檔和應(yīng)用指南，確保設(shè)計(jì)的可靠性和穩(wěn)定性。你在使用DS90UB934 - Q1過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？或者對(duì)它的某個(gè)特性有更深入探索的想法嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)交流討論。